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以塑代鋼 一體化成型，旭化成、三菱化學、朗盛和科思創助力車用部件制造降本增效
導讀：對于汽車零部件加工制造來說，通過材料的研發實現集成化設計，減少部件與工序，是降本增效的有效途徑之一。近期，不少化工企業推出新款材料，助力車用塑料部件加工降本提質。
【塑料機械網 熱點關注】 “降本”幾乎是今年以來各行各業高度關注的話題。對于汽車零部件加工制造來說，通過材料的研發實現集成化設計，減少部件與工序，是降本增效的有效途徑之一。近期，不少化工企業推出新款材料，助力車用塑料部件加工降本提質。
可取代玻璃的光學樹脂，用于車內顯示器
旭化成公司(Asahi Kasei)開發了一種名為AZP的特殊丙烯酸塑料，可為乘客和駕駛員在觀看車內顯示器時提供出色的光學體驗。
據介紹，AZP樹脂具有優異的透明度和接近于零的雙折射性，它無需特殊的成型技術、加工參數條件或成型后處理，即可生產出具有優異光學性能的成型零件。這些性能有助于提高生產率和設計自由度，可以用于制造顯示器曲面屏。
AZP樹脂于去年推出，現已進入商用階段，主要應用于汽車平視顯示器(HUD)和中央信息顯示器(CID)。此外，它適用于虛擬現實/增強現實(VR/AR)頭戴式顯示器中的透鏡和棱鏡。
除了其光學特性，如總透光率約92%，AZP還具有耐熱性，其玻璃化轉變溫度(Tg)約為133℃，并具有耐候性，低密度，表面硬度約為3H。它可直接注塑成型，能夠以較低的系統成本代替玻璃。
隨著HUD和CID在汽車領域越來越廣泛應用，低雙折射透明聚合物不僅能滿足緊湊設計、還能助力實現更輕重量、更寬視角、更高清晰度和更高可視性。
一體成型的熱塑性復合材料
三菱化學集團開發的具有可回收性的功能選擇性熱塑性復合材料GMT，可通過一體化成型減少部件數量并簡化裝配過程。還有高性能工程塑料DURABIO™，通過著色具有良好的可著色性以及具有抗刮擦性。它可以省略噴漆等二次加工，有助于減少生產過程中的二氧化碳。此外，還可以解決VOC的排放等環境問題。
復合材料電動汽車底板組件一步壓塑成型
朗盛品旗下的連續纖維增強熱塑性復合材料Tepex dynalite(CFRTP)是可用于高效和機械穩定的車底板組件的輕質材料。近期，該材料已應用于理想L9和理想L8兩款插電式混合動力SUV的面板。
汽車的面板需要面對嚴苛的要求，尤其是使用在保護油箱或電池的車底板組件，需要具備較高的抗穿透性、較強的能量吸收能力。
朗盛Tepex復合材料比類似的鋼結構設計輕30%左右。與純DLFT等其他材料相比，Tepex增強材料使車底板組件更堅固，硬度更高，能量吸收能力更強。理想L9和L8的大尺寸面板均由堅固的熱塑性復合材料結構組成。它們采用壓縮成型工藝制造而成，包括一個由高性能復合材料Tepex dynalite制成的加固嵌件以及一個DLFT(直接長纖維熱塑性塑料)塊。
車底板組件長約1.5米，寬約1米，厚度僅為3-4毫米。它包含一個由Tepex dynalite 104-RG600制成的1毫米厚的嵌件和另外一個由擠出工藝制成的DLFT塊。這兩種材料都經過加熱和塑化，然后放置進模壓模具，只需一個步驟就能塑為一體。Tepex嵌件的基體由聚丙烯組成，并用47%體積百分比的連續玻璃纖維粗紗進行加固。聚丙烯DLFT塊含有40%重量百分比的長玻璃纖維。
車底板組件可以采用傳統的壓縮成型工具制造，這可以確保高效的生產。DLFT能夠以經濟的方式制成直接擠出物，并構成組件的主要部分，這也有助于提高成本效率。
聚氨酯HP-RTM制造工藝實現“以塑代鋼”
科思創與高新技術企業卡淶科技共同推出了使用高壓樹脂傳遞模塑成型(HP-RTM)工藝的聚氨酯電池包上殼體解決方案，并在主流動力電池制造商實現批量生產。本次合作研發開創了聚氨酯復合材料在新能源汽車電池包領域的應用。
據介紹，該款聚氨酯電池包上殼體解決方案在今年通過了歐盟REACH和RoHS認證，以及中國GB38031-2020的標準化測試，并在機械性能、高溫高濕老化、氙燈老化、耐酸、耐堿、耐高溫和絕緣性能等一系列標準化測試中表現出色。全新的聚氨酯HP-RTM制造工藝實現了“以塑代鋼”的減重要求。
相較于其他工藝，全新的HP-RTM工藝使用自動化鋪層技術，效率大幅提升，降低了制造成本。生命周期評估顯示，相較傳統金屬工藝，使用HP-RTM工藝產生的二氧化碳排放也更低。
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