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模塑互连器件及塑铝复合部件--汽车制造业的新宠

http://cn.newmaker.com 9/27/2008 4:52:00 PM 佳工机电网

近年来，激光直接成型技术（LDS）正成为汽车制造业的发展趋势。以激光激活的热塑性塑料为基础，采用LDS技术，即可高效、经济地生产出优于传统电路板的模塑互连器件。而作为汽车制造业的又一发展趋势，塑铝复合部件则为轻量化应用提供了新的解决方案。目前，朗盛化学已为这两项应用提供了定制化的材料方案。

激光直接成型，实现简单、经济、灵活的部件生产

近年来，模塑互连器件(MID)——一种三维塑料电路板开始在汽车制造行业中盛行起来。它摒弃了传统的电路板，可将导体轨和电子元件直接应用在器件内，从而简化了复杂的装配过程，并通过功能的集成大量减少了单个元件的数量。

由LPKF Laser & Electronics AG开发的激光直接成型技术(LDS)是一种生产模塑互连器件的创新工艺，利用该工艺技术，可以将导体轨附加到热塑电路载体上，令电路设计的修改变得简单、经济、灵活，并且无需使用腐蚀性化学品。目前，该技术已被应用于电气/电子元件行业中。然而，其在汽车工程领域中同样具有巨大的应用潜力。据朗盛化学半结晶产品事业部的LDS专家Ralf Jantz介绍，这一技术可以应用在传动轴编码器、传感器壳体、制动器、控制器壳体、方向盘模块和电子锁系统中。

LDS技术以一种激光激活的热塑性塑料为基础，该塑料中含有一种有机金属复合物形态的添加剂。当三维部件注塑成型后，激光在其三维表面“刻蚀”出高分辨率的电路图形。在这一过程中，激光光束将表面的聚酯层蒸发，活化了下层添加物中的金属原子。在化学镀槽中，被活化部分覆上了铜层，之后如有必要，还可以通过电镀技术对铜层加以强化。根据应用的不同，可在铜层上电镀镍、金等其他金属层。

针对LDS工艺，朗盛化学开发了多种定制的Pocan聚酯产品，这些热塑性塑料有助于对整个生产过程中的各个步骤进行有效控制，从注塑到激光刻蚀再到镀金属，这些材料适合于每一步生产的需求，如果需要，还可以满足焊接操作的要求。

Pocan DP T7140 LDS是高温应用的理想材料，该高耐热牌号材料具有250℃的热变形温度，因此适用于回流焊和蒸气焊工艺。实际测试证明，该材料可以承受电子元件在无铅焊（锡焊）时的温度。很多模塑互连器件都需采用类似的焊接过程。

Pocan DP7102适用于无失真模塑互连器件的经济型注塑，具有出色的表面质感。该材料流动性好，因此大大提高了生产率。

Pocan TP 710-003是一款经过特别设计的产品，通常被用于生产挤出型材，然后通过LDS工艺制成电路载体。

目前，朗盛化学正在针对LDS工艺拓展其Pocan系列产品。Jantz介绍说，该公司正在开发具有阻燃特性的材料，以满足UL 94(美国保险商实验室协会)的V-0级别标准。此外，该公司还在开发弹性体改性材料，以满足更高强度的应用需求。

塑铝复合部件，减轻重量，降低油耗，提升操控性

采用塑铝复合部件是汽车制造业中的又一发展趋势。新款奥迪TT轿车是第一部在车辆前端使用塑铝材料的车型。此前，汽车前端通常采用钢铁成份的混合材料。

据朗盛化学半结晶产品部“合必得”（hybrid）复合技术专家Martin Klocke介绍，用铝替代钢铁制造汽车部件可以减轻15%的重量。因此，用于奥迪TT轿车的前端结构部件采用了模内组装法，将三层薄铝板与朗盛公司在复合技术领域中广泛应用的Durethan（杜力顿）牌号的BKV 30 PA6增强玻璃纤维组合在一起生产而出。这一部件由系统部件供应商佛吉亚集团（Faurecia）在德国英戈尔斯塔特的工厂内制造出来，然后直接交付奥迪公司。

Martin Klocke介绍说，塑铝复合前端部件不仅有助于降低汽车油耗，还可以通过减轻汽车前部的重量，提高汽车前部的稳定性，从而提升车辆的操控性。此外，塑铝复合部件的采用为奥迪的设计师们带来了更大的施展空间，他们可以为新款车型的前端赋予更多特性，例如，头灯和保险杠的接合点，引擎罩插销，冷却循环系统的组成零件，保险杠安装架螺母，电缆固定卡夹，以及在与行人发生碰撞时起到更好保护作用的位置更靠后的车底（甲板）凸缘。

朗盛化学为佛吉亚和奥迪两家公司的塑铝复合前端部件的开发提供了一系列技术支持。通过与佛吉亚公司密切合作，朗盛化学的设计团队帮助优化了汽车的前端支架，提高了轿车的NVH特性（总成噪声、振动、声振粗糙度）。此外，朗盛化学还通过数据测算提高了轿车前部的总体强度；通过流变仿真优化了材料的流动，确保了模内的充满性，从而令部件的变形最小化；通过优化生产参数保证了初始产量的实现。

Martin Klocke说，由于可以显著降低部件的重量，因此塑铝复合技术有望在车顶支架和仪表板加强件上得到广泛应用，其在汽车制造业中的应用潜力将非常巨大。为此，朗盛化学将积极为该应用提供先进的材料及技术解决方案。

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