新材料与工艺手册

[车身轻量化] 聚碳酸酯材料帮助减轻车窗重量

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发表于 2012-5-12 13:57:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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伟巴斯特(Webasto)公司Schierling生产厂进行聚碳酸酯车窗玻璃喷漆质量的检验
Webasto公司相信:聚碳酸酯(PC)材料的车用玻璃会有着非常光明的未来。因此,该公司向其德国Schierling市的塑料材料中心投资1 000万欧元建造了第二条生产线。“到今天为止,我们已收到了8份要在这条新生产线上大批量生产的产品订单。这使我们考虑要投资兴建第三条生产线。”Webasto公司总经理Franz-Josef Kortüm先生说道。据悉,当前这一注塑生产设备的生产负荷已经达到了90%。
对于Webasto公司;的工程技术人员来讲,轻结构设计给公司各个领域中的设计人员都提出了很高的要求,包括在整个企业集团内车顶系统业务(CRB,Convertible Roof & Body)的各个部门和领域。而位于Schierling市的塑料材料中心则从2003年起就在满足这些要求中发挥了重要的作用。自该公司2008年决定扩建聚碳酸酯材料汽车零部件以来,企业的经营状况又有了新的发展和变化。第一家大批量使用聚碳酸酯汽车零部件的OEM汽车生产厂是戴姆勒公司:从2007年起,他们的Smart Fortwo轿车1.2m2、重量为7.6kg的全景天窗使用的就是产自Schierling塑料材料中心的产品。到今天为止,Webasto公司已经向Hambach市戴姆勒公司Smart轿车生产厂提供了25万套这样的全景天窗。目前,Webasto公司这种全景天窗的年生产能力只有16万套。而未来,对这种天窗的市场需求还会进一步增加——面积达1.6m2的全景天窗样品已经在研发试制之中。
从2012年起,Webasto公司的工程技术人员计划再有所创新——研发出可以开启的聚碳酸酯车顶。Kortüm先生认为,汽车后窗和侧窗玻璃也可以采用聚碳酸酯材料制造,前窗仍然采用传统的玻璃材料。根据聚碳酸酯材料汽车部件的发展规划:到2013年时推出全聚碳酸酯材料的汽车后窗模块。

图1 汽车工业中聚碳酸酯材料可以制造的零部件
与传统的玻璃车窗相比较,聚碳酸酯材料的车窗可以减轻重量达50%左右。而制造聚碳酸酯车窗的原材料是拜耳公司生产的Makrolon。用这种材料制造的车窗玻璃具有很好的注塑性能,且耐冲击,并能够按照用户的愿望任意着色,几乎能够隔绝所有的紫外线。注塑时,采用的是双组分注塑工艺。通过涂覆特殊的防刻划涂层材料(Hardcoat AS 4700)进一步保障、提高了聚碳酸酯产品的耐气候性能。这种低压注塑工艺技术所需的模内压力只有16MPa。
由于聚碳酸酯材料有着很好的重量特性和设计特性,因此研发人员估计:今后的5年内汽车工业对这种材料的需求量将会从目前的15%增加到20%。Kortüm先生估计:今后5~10年内全球对聚碳酸酯汽车部件、直至整个后窗模块的需求会达到1亿欧元。Webasto公司打算占据这一市场的大部分份额。
除了聚碳酸酯技术以外,Webasto公司还在“ProTec”车窗玻璃技术中投入了很大精力。这种单层的安全防护玻璃是在Schierling市注塑中心的另一个车间里生产的,它有一层保护膜。这种“ProTech”车窗玻璃比合成材料的玻璃还要轻,其中间的PET薄膜夹层大大地提高了其安全保护潜力。
厚度只有0.2mm的PET薄膜是在超净室条件下加入到玻璃之中的。例如,Webasto公司为新型捷豹XJ轿车生产的全景天窗厚度只有4.2mm,重量只有6.5kg。相比较,传统的合成材料全景天窗的厚度要5.5mm,重量为8.5kg。


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