將復(fù)合材料的應(yīng)用擴(kuò)展到擠吹成型領(lǐng)域

文/本刊編譯（原文來(lái)自朗盛）

朗盛正在擴(kuò)大擠吹成型的應(yīng)用范圍，現(xiàn)在，Tepex品牌的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料也能用于吹塑成型加工中。

在一次可行性研究中，專業(yè)的特種化學(xué)品公司朗盛證明了由聚酰胺6制成的部件可以用吹塑成型技術(shù)生產(chǎn)，同時(shí)還可以在承受重載荷的點(diǎn)上采用Tepex復(fù)合材料進(jìn)行局部加強(qiáng)。這項(xiàng)研究是由位于德國(guó)多馬根的朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元在其技術(shù)中心的一臺(tái)先進(jìn)的接近量產(chǎn)的吹塑成型機(jī)上完成的。

朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元專家Arthur Rieb解釋說(shuō)：“這些部件表現(xiàn)出了出色的附著力，這使得利用Tepex 強(qiáng)大的強(qiáng)度和剛性成為可能。”

這項(xiàng)工藝可被用于局部提高吹塑成型部件的力學(xué)性能，比如因沖擊載荷或高壓力而受到高機(jī)械應(yīng)力的區(qū)域。Rieb解釋說(shuō)：“此外，這項(xiàng)技術(shù)還適用于生產(chǎn)吹塑的結(jié)構(gòu)部件，如車身加強(qiáng)用的空心型材。廣泛使用Tepex是減重和減少材料用量的一個(gè)關(guān)鍵因素，因?yàn)榭梢詼p小部件的基本壁厚。”

基于完全的熱塑性塑料系統(tǒng)，使得這種中空部件很容易回收，這樣就更容易建立閉環(huán)的材料循環(huán)。

由于Tepex的成型被集成到了吹塑成型過(guò)程中，因此整個(gè)過(guò)程只需要一個(gè)簡(jiǎn)短的步驟，是典型的周期短、經(jīng)濟(jì)效益高的吹塑成型工藝

在承受重載荷的點(diǎn)上采用Tepex復(fù)合材料進(jìn)行局部加強(qiáng)的中空吹塑部件

吹塑成型步驟決定循環(huán)時(shí)間

在生產(chǎn)這種中空部件時(shí)，首先要擠出管狀型坯，同時(shí)，將加熱和塑化好的Tepex嵌件放入吹塑模具中。接著，在模內(nèi)對(duì)型坯充氣，Tepex部分也因此而成型。這樣，就獲得了一個(gè)擁有定義形狀且局部得到Tepex加強(qiáng)的部件。

Riebs補(bǔ)充說(shuō)：“由于Tepex的成型被集成到了吹塑成型過(guò)程中，因此，最終的結(jié)果是，整個(gè)過(guò)程只需要一個(gè)簡(jiǎn)短的步驟，是典型的周期短、經(jīng)濟(jì)效益高的吹塑成型工藝。”

簡(jiǎn)化的工藝

以前，生產(chǎn)此類部件涉及到后續(xù)將二維或三維的Tepex嵌件焊接到吹塑成型的中空部件上。就二維情況而言，完成整個(gè)過(guò)程需要兩個(gè)階段；就三維情況而言，完成整個(gè)過(guò)程需要3個(gè)階段，因?yàn)樾枰A(yù)先成形Tepex。

朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元Tepex汽車輕量化設(shè)計(jì)專家Tilmann Sontag說(shuō)：“因此，我們的工藝讓事情變得更加簡(jiǎn)單。此外，織物增強(qiáng)材料使塑化的Tepex材料要比采用連續(xù)纖維單向增強(qiáng)帶材更容易處理，這使得生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定而安全。”

完全固結(jié)的材料粘接

Tepex中的連續(xù)纖維完全得到了樹脂的預(yù)浸漬，因此，吹塑過(guò)程中的壓力足以使材料固化，這樣就不會(huì)形成氣穴。

Sontag說(shuō)：“其結(jié)果是，在吹塑成型材料與Tepex之間，形成了優(yōu)良的材料結(jié)合力。即使是低吹塑壓力，也足以將Tepex成型為關(guān)鍵的三維形狀，如擁有緊半徑的半球。”

廣泛的可吹塑成型的聚酰胺

朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元開發(fā)了基于聚酰胺6和聚酰胺66的、含有和不含有玻纖增強(qiáng)的廣泛的高黏度配混料，這些材料也可被用于新的工藝或材料組合。比如，這些材料包括非常軟的、耐沖擊的產(chǎn)品，未增強(qiáng)的聚酰胺6配混料Durethan BC700HTS DUSXBL和Durethan BC550Z DUSXBL。此類材料非常適用于采用Tepex加強(qiáng)的容器或其他同樣要求具有高抗沖擊性和柔韌性的中空部件。相反，玻纖增強(qiáng)的產(chǎn)品類型是輕量化結(jié)構(gòu)部件的首選材料。

Tepex也可以與廣泛的產(chǎn)品類型一起用于這項(xiàng)工藝，比如，連續(xù)纖維織物增強(qiáng)材料，或者由玻璃纖維、芳綸纖維或碳纖維制成的層壓材料。復(fù)合材料的基體也可以發(fā)生變化，比如，除聚酰胺6或聚酰胺66外，還可以包括聚烯烴，如聚丙烯或聚乙烯。

HiAnt：全面的客戶服務(wù)

朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元已將其在材料、應(yīng)用、程序和技術(shù)開發(fā)方面的專業(yè)知識(shí)整合到HiAnt品牌下，從而能夠在部件開發(fā)的整個(gè)過(guò)程中為客戶提供支持。這項(xiàng)服務(wù)涵蓋了從概念設(shè)計(jì)、材料優(yōu)化和借助仿真工具的部件特性計(jì)算，到加工、部件試制直至開始批量生產(chǎn)。