盖世汽车讯 据外媒报道，朗盛（Lanxess）推出全新轻量化设计技术——空心型材混合技术，使得金属空心型材可与塑料化合物在传统注塑机上实现功能化。因此，塑料金属复合材料部件的扭转刚度和强度大大提高，远超其他功能化空心型材技术。朗盛轻量化设计专家Matthias Theunissen博士表示：“目前，空心型材混合技术水平已非常先进。我们已经与客户一起开展了各种开发项目，其中一些已经进入原型阶段。”该技术在汽车行业的潜在应用包括汽车横梁、连接杆、稳定器和座椅部件。此外，新的轻量化技术还可用于生产滑雪杖和登山杖、家具和建筑行业所需的组件等。
（图片来源：朗盛）
注塑工艺简单、周期短
该空心型材混合技术市使用钣金的“传统”塑料-金属复合技术（混合技术）的进一步发展。新技术的总体优势在于，加工商可以实现较短的制造周期，而这也是大批量生产中的注塑成型的典型特征。因此，制造过程非常高效、具有经济性，且无需辅助装置或工具技术，大大降低投资成本。由于可以使用价格合理、尺寸差异相对较大的空心型材，整个工艺的成本也得到控制。正如Theunissen所说：“借助创新型公差管理，我们可以防止该类型的型材损坏模具，或防止注塑模腔泄漏。”当薄壁空心型材采用熔融塑料包覆成型时，模腔通常会产生400至500巴的高压。因此，型材变形或毁坏的风险很高。Theunissen称：“我们优化了工艺，使型材能够承受出现的压力，而无需从内部支撑。”
汽车横梁重量减少30%
对于空心型材混合技术，朗盛提供高度增强的聚酰胺6类型，例如高流动性杜力顿BKV60H2.0EF DUS060，其短玻纤维含量为60%（重量）。凭借其较高的强度和刚度，这些化合物进一步增强了相应组件的性能。在一项模拟研究中，朗盛在汽车横梁设计中使用了这些化合物，观察其效果如何。Theunissen表示：“汽车横梁的设计重量比全钢结构轻约30%，同时在某些方面提供了更好的机械性能。”朗盛计算了典型的载荷情况和组件属性，例如振动行为和方向盘在重力方向上的刚度。该组件还凸显了空心型材混合技术在节省成本的功能集成方面的巨大潜力。例如，A柱连接件以及转向柱、仪表板、气候控制单元和安全气囊的安装件均为直接注塑而成。
高预测质量的模拟研究
朗盛基于模拟工具开发出新的空心混合技术计算模型。多年来，这些模拟工具在“传统”混合技术应用中已被证明是成功的，可以精确预测生产过程和金属和塑料之间的连接质量。Theunissen解释道：“例如，使用这些工具，我们可以准确预测空心型材混合部件将承受的最大应力以及失效的时间点。我们将这种专业知识应用于与客户的合作中。”该最新开发的测试样本用于验证模拟。在静态和动态载荷下对真实组件进行的大量测试证实了模拟结果。
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