輕質又安全：用多軸向增強材料製造越野車后座承載組件

一家歐洲汽車製造商在其越野車的后座系統中採用了朗盛的Tepex dynalite連續纖維增強半成品熱塑性複合材料。

這種中部后座配有一個承載組件，該組件可使每個座椅靠背被單獨摺疊。

通過對Tepex dynalite材料進行成形和背部注射，該承載組件即被生產出來。

與類似的鋼結構相比，這款全新組件的重量要輕40%以上。

而作為與安全息息相關的部件，該組件還能承受任何負載，這是因為，在厚度只有2mm的半成品中，連續纖維層的取向設計使得該材料能夠承受機械應力。

Tepex材料由朗盛的子公司——位於德國布里隆的Bond-Laminates公司負責生產。

在朗盛高性能材料業務部門的支持下，Brose Fahrzeugteile GmbH & Co.KG開發了這款輕量化的組件，並在其位於德國科堡的工廠進行生產。

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輕鬆應對正面碰撞和追尾碰撞

出於功能考慮，這一承載組件只安裝在一側，位於后座靠背的頂部。

這一特殊的位置，使其同時承受著彎曲力和扭轉力。

為承受這些載荷，該熱塑性複合材料中的連續玻璃纖維層選用了特殊的多軸設計。

多軸Tepex材料是Bond-Laminates公司全新開發的產品，它是在一種技術複雜的工藝中，通過將Tepex織物與帶材組合在一起，而使這種複合材料片材的強度比以前有了顯著的提升。

用於承載組件的這種半成品材料擁有一個由4層組成的芯層，每層厚0.25mm，其纖維相對組件縱軸呈±45°取向並對稱排列，它們主要用於吸收扭轉力。

相比之下，彎曲力由外部兩層吸收，每層厚0.5mm，其中80%的連續纖維與力處於同一方向。

這種多軸的層設計，確保了該輕量化的組件能夠在正面碰撞的情況下，承受來自汽車行李箱的加速載荷的衝擊，又能在追尾碰撞的情況下，承受慣性力，避免乘客遭受擠壓。

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高效的一步成型工藝

生產該承載組件的步驟是：先將半成品坯料加熱，放入注塑模具中成形，並採用一種玻纖增強熱塑性塑料進行背部注射。

除了用於提升部件剛度的肋之外，許多功能元素也在注射成型過程中被整合到該組件上，如頭枕支架、各種安裝點和螺紋介面，以及用於嵌入該承載組件紡織覆蓋物的環繞凹槽等。

如果採用傳統的鋼結構設計，這些功能元素必須單獨焊接或擰緊。

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為模具設計而提供廣泛的HiAnt服務

作為朗盛HiAnt服務項目之一，藉助於朗盛開發的懸垂模擬技術，用於該承載組件的模具得到了優化。

在HiAnt品牌名下，朗盛整合了其廣泛的服務，在此組件的整個工程開發過程中為客戶提供支持。

在懸垂模擬過程中，各種成型策略都得到了研究和評估。從一開始，這些結果就被引入到模具設計中，從而為大幅縮短開發時間提供了幫助。

在這一特定的模具技術基礎上，朗盛衍生出了這種半成品坯料的設計。

這種坯料是預先成形的，或者是在模具完全閉合前，在模內被局部固定到位，從而可以防止形成褶皺，以及防止在半成品成形過程中連續纖維的過度拉伸。

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