生产具有功能性热塑性表面的EPP零件

寂静回声

通过颗粒泡沫复合注射成型工艺，可以生产具有功能性热塑性表面的EPP零件。

汽车制造业对所用塑料部件的要求越来越高，特别是在电动汽车方面。它们需要更轻，更便宜，如今将传统的热塑性注塑成型推向了极限。EPP或EPS等颗粒泡沫的重量比其他聚合物轻90%，但到目前为止，由于没有任何材料可以牢固地粘结到多孔表面，因此业界尚未认真对待。但是现在有一个解决这个问题的方法：Heinze Gruppe GmbH早在2010年就开发了一种颗粒-泡沫复合注射成型工艺（PCIM），在该工艺中，颗粒泡沫和热塑性塑料可以有效且牢固地结合在一起。最终的复合零件具有两种材料的优点：除了低密度，良好的隔热性和能量吸收外，它们还具有功能表面，具有多种组装和固定选项。因此，该材料理想地适合于轻型车辆设计，并且例如适合于制造壳体。

“长期以来，汽车制造业一直在寻求方法，使用越来越少的塑料材料，从而使其特别轻巧，并节省资源和成本。有两种不同的解决方法。”Heinze集团的Krallmann GmbH董事总经理Ingo Brexeler解释说：“一方面，寻求设计解决方案——通过将注塑零件的壁厚从4 mm减小到3至3.5 mm之间。另一方面，可以使用物理或化学发泡工艺，使热塑性零件的重量减轻10%至20%。但是，这还无法实现进一步的重量减轻。”这也适用于传统上用于轻型车辆设计的塑料。热塑性塑料具有功能性表面，可以将其他零件轻松地组装或固定在其上，但同时具有相对较高的密度。

与颗粒泡沫不同，例如发泡聚丙烯（EPP）包含大量空气：这会产生密度为60至80 g / l的零件，而用普通聚丙烯（PP）制造的零件将达到900 g / l，因此，与热塑性塑料相比，可实现的重量减少90%。颗粒泡沫还具有许多其他积极特性，包括非常好的隔热性和能量吸收性，这使得它们在例如冲击防护领域非常有用。长期以来，膨胀聚苯乙烯（EPS），EPP和其他泡沫只能用于制造覆盖面板、包装产品，以及在汽车领域中用于保险杠的组件（防撞保护）。原因是这些材料具有一个主要缺点：它们有一个不吸引人的多孔表面，由于该材料是90%的空气，没有任何东西可以与之粘结。因此，用于轻型车辆设计的材料几乎从未被视为热塑性塑料的替代品。

具有功能表面的轻质复合部件

然而，汽车行业对颗粒泡沫塑料普遍缺乏兴趣，这一观念应该改变了。早在2010年，Heinze Gruppe就成功地开发了一种具有功能性热塑性表面的颗粒泡沫组件生产工艺，该工艺经济高效、稳定且具可重复性。使用颗粒泡沫复合材料注塑成型生产的组件具有颗粒泡沫和热塑性塑料这两种材料组的优势。Brexeler说：“该工艺概念背后的想法是生产主要由颗粒泡沫组成的组件，以实现必要的重量减轻。该组件只需要用热塑性塑料制成就可以固定。引入这一想法的前提是，这两种材料由相同的基材组成，因此可以很好地结合在一起。”

因此，Heinze Gruppe设计了一种工艺，首先生产的泡沫部件，然后在第二个工艺中全部或仅在所需的相关位置涂覆热塑性材料。这意味着仅泡沫部件的顶层会熔化，因此两个组件都牢固地粘合在一起。为了使这些过程尽可能高效，Heinze Gruppe开发了自己的颗粒泡沫加工设备，与以前的泡沫机器（例如用于包装制造）相反，该机器不再仅使用水蒸气运行，还有一个热交换系统和温度控制单元。它也被设计成可以连接到传统的注塑机。“这有一个优势，发泡和涂覆工艺可以在我们的注塑车间并排进行。”Brexeler解释说，“这让我们可以同时调整泡沫塑料和热塑性塑料的减震性能。”

这台新设备还使塑料零部件供应商能够在内部管理整个价值链:“现在可以简单地购买我们的颗粒，运行发泡过程，然后将这些部件涂上涂层，或将它们粘合到注塑零件上。购买昂贵的泡沫部件已经成为过去。其他塑料部件供应商也从中受益，因为著名的泡沫机制造商Kurtz Ersa正在以THERMO FOAMER的名称生产这种设备。市场上也可以找到THERMO FOAMER的模具，以及适合组合工艺的注塑工具，这意味着公司可以建立一条完整的生产线。

为了使生产过程尽可能的高效，Heinze Gruppe和Kurtz Ersa开发了他们自己的颗粒泡沫加工机，具有一个热交换系统和温度控制单元，由Kurtz Ersa以THERMO FOAMER的名义生产和销售。它也被设计成可以连接到传统的注塑机。因此，发泡和涂覆过程可以直接相邻进行。

高效、可行的工艺过程

拥有产品开发和PCIM流程专业知识的Heinze Gruppe可以为OEM设计和提供各种复合零件并为其提供支持。 该公司还可以继续生产这些功能轻巧的组件。 “泡沫正变得越来越有用，不仅作为EPP或EPS，而且来自PET、聚碳酸酯和其他材料。例如，汽车制造商也在考虑由颗粒泡沫/热塑性复合材料制成的保险杠和中控台。”Brexeler谈到未来的发展时说道。