Bild_1_X-Alps-Kampenwand_be

轻量化材料前途无量

如今,没有塑料的生活是难以想象的。无论是汽车、家居还是娱乐休闲,塑料无处不在。朗盛的高科技塑料杜力顿(Durethan)、保根(Pocan)与复合材料Tepex帮助许多行业开发出更加经久耐用的产品。

朗盛与高海拔运动

勇气、体能与耐力——要参加2015年7月的阿尔卑斯山极限飞跃比赛,三者缺一不可。本次比赛的特别之处在于:参加者们将徒步翻越阿尔卑斯山,然后驾滑翔伞飞跃奥地利萨尔茨堡至摩纳哥之间的1038公里路程。其中有一位参赛者名叫Paul Guschlbauer。这位奥地利极限运动员以第三名的成绩完成了这场非凡的竞赛。他所用的滑翔伞中包含朗盛子公司Bond-Laminates出品的复合材料Tepex dynalite。Skywalk有限公司制造的这款Range X-Alps滑翔伞操纵系统中的脚蹬采用了这种基于高科技塑料的连续纤维增强复合材料。这款脚蹬由厚度仅为1厘米的“三夹板”复合材料制成,其中的两个面层为厚度仅为0.5毫米的超薄Tepex,聚丙烯蜂窝芯层则是由EconCore N.V.公司制造的。

Bild_2_Fussplatte_01

图片说明 1:这款脚蹬由厚度仅为1厘米的“三夹板”复合材料制成,其中的两个面层为厚度仅为0.5毫米的超薄Tepex,蜂窝芯层由聚丙烯材料制成。Photo: skywalk

若想控制好滑翔伞,飞行员需在保持肌肉紧张度的情况下,通过滑翔伞脚蹬调整体重分布。在极端情况下,例如在接近陡峭岩石面紧急转向时,飞行员必须大力蹬脚 蹬,就如同在开车时为避免事故而全力踩下刹车踏板一样。“Tepex复合材料制成的脚蹬能够轻松承载这样的负荷。表面材料的厚度和蜂窝芯决定了这种夹层结 构的抗弯刚度和弯曲强度可以更胜于钢板或铝板,但它的单位重量却要轻得多。”Tepex的应用工程师Harri Dittmar解释说。

在其他运动项目中,Tepex的优异性能也大有用武之地。例如,Bond Laminates的轻量化构造技术可以应用在鞋具、滑雪头盔、自行车制动杆等很多场合。

 

 

重量级问题的轻量化解决方案

不过,塑料的应用并不仅限于体育运动领域。看看公路交通,我们就会明白那里同样需要轻质材料。目前全世界约有十亿辆汽车,专家估计,到2050年,这个数字将至少增加一倍。这也意味着燃料消耗、环境污染与交通拥堵问题将不断加剧。因而,汽车必须变得更加经济环保。要实现这一点,一个重要途径就是减轻汽车重量。汽车越轻,油耗越低,二氧化碳排放量就越少。 今天的高性能轻量化塑料稳定性已经相当高,足以替代汽车制造中使用的重金属。此外,塑料不会锈蚀,可塑性强,能够实现新的设计理念,而且可以更好地与其他的部件与功能相结合。 Bild_Body_Panel_englisch_bc3f6b7b58

产品多样,用途广泛

除了Tepex,朗盛产品线中还有杜力顿(Durethan)品牌的聚酰胺(PA)塑料复合材料以及保根(Pocan)品牌的聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)工业塑料。杜力顿系列在汽车行业的许多产品中都有应用,如进气口、车门把手、插座等。与金属相比,塑料材料可减轻特定结构部件多达50%的重量,从而提高了燃油效率。

Frontend_Skoda_02_55f9bf7bdd

:这一结构部件的特色在于,与现有的少数全塑料前端载具相比较,即便一直延伸至挡泥板的顶部横梁之中也完全不含钢板。

以斯柯达明锐(Skoda Octavia)汽车的前端模块载具为例。它包含朗盛的杜力顿玻璃纤维强化聚酰胺材料。其特别之处在于:与目前市面上不多见的全塑料前端模块载具相比,这款部件的支撑横梁中没有强化钢板,因此重量减轻了1.2公斤。

保根则是电子电器行业中的先进材料。它具备良好的绝缘性能与耐热性,并且十分坚固。例如,现代节能灯泡的旋入式底座就是由玻璃纤维强化的保根材料制成的。此外,这一材料还可用来制造服装配件、插头与电子部件外罩等。朗盛正在为电器市场开发具有良好阻燃性的保根与杜力顿产品。这些产品必须良好可靠,达到更加严格的安全规定的要求。尤其是无卤阻燃剂,未来前途不可限量。

 

Sitzschale-1_01

这款座椅壳体强度与硬度俱佳,在车辆碰撞时可吸收大量能量,从而保证了极高的安全性。相较于原有结构,新结构的重量减轻了800克。

Tepex品牌纤维增强复合材料不仅可用于滑翔伞,还可用于汽车结构件等许多场合。由于这些材料加强了连续纤维,如玻璃、碳或芳纶纤维,再加上低密度的特性,因此十分适合用于轻量化结构。例如,采用热塑性复合材料制造的安全气囊外罩在不牺牲强度与硬度的情况下,可减轻大约三分之一的重量。相较于全钢结构,采用Tepex镶件的汽车座椅壳体的重量大大减轻。例如,欧宝雅特(Opel Astra)OPC汽车的座椅就采用了混合结构,内含连续玻璃纤维强化的热塑性Tepex复合材料。

 

 

 

 

玻璃纤维保证强度

glasfasern

与天然矿物纤维填充物相比,朗盛的研磨短玻璃纤维的特点是纵向分布十分狭窄,直径均一。

玻璃纤维改进了塑料的机械性能:玻璃纤维强化的热塑性塑料强度与硬度俱佳,耐冲击性能也十分出色。这意味着它们可以在不破碎的情况下吸收击打与冲击的能量。此外,较低的相对密度、易于加工以及适合定制的特性都令这些材料用途广泛。朗盛还是少数几家能够自主生产玻璃纤维的塑料生产商之一。