减重40%！朗盛增强复合材料Tepex为汽车后座系统大瘦身

　　朗盛（Lanxess）旗下的Tepex  dynalite 是一款连续增强纤维、半成品的热塑性复合材料。现在该材料在汽车内饰又有新用途。比如，最近一款由欧洲汽车制造商制造的越野车后座系统，就采用了这款复合材料。

　　越野车后座的中央装有一个加载系统，它可让每个座椅的靠背可以单独折叠。该加载系统采用Tepex  dynalite复合材料，通过成型和反向注塑（back-injection）工艺加工而成。

　　“这零配件标志着这一复合材料开始进入后座系统的轻量化设计，也进一步证明它拥有批量生产的巨大潜力，” Tepex汽车业务部技术市场及商业开发总监Henrik Plaggenborg说。

　　“这一新零部件比同类钢材部件减重40%以上。同时，这一安全相关配件能承受各种负载，因为只有2毫米厚的半成品中加入了连续增强纤维，它能够承受机械应力，”Tepex 项目经理兼应用专家Harri Dittmar解释说。

　　Tepex由朗盛公司子公司、位于德国布里隆（Brilon）的Bond-Laminates GmbH生产。该轻量化部件由位于德国科堡的Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG公司，在朗盛高性能材料事业部的支持下完成生产。

　　玻纤多轴层设计，有效抵抗前后撞击

　　由于功能原因，负载系统仅安装在后座靠背的顶部。它所在的位置，经常要受到弯曲和扭转力的作用。为了承受这些负载压力，热塑性复合材料中的连续玻璃纤维层需要采用特殊的多轴设计。

　　Multiaxial Tepex是Bond-Laminates公司研发的一种新复合材料，它通过在复杂的加工工艺，将Tepex的纤维结构整合在一起，增强其韧性。这款负载系统的半成品主要包括四层结构，每层约0.25毫米厚，纤维的走向则根据成品的纵轴呈现+ 45度和-45度的对称分布，能够吸收扭转力。

　　此外，弯曲力则由两个外层吸收，每层0.5毫米厚，其中80%的连续纤维与力矩在同一方向上。“在正面碰撞的情况下，这种多轴层设计能让轻量化部件承受汽车车尾行李箱所承载的加速冲击；一旦撞击在汽车后备箱，在后方碰撞的情况下，惯性力将旅客按在座位上，”Dittmar解释道。

　　高效一次注塑成型

　　为了制造负载系统，半成品坯料经过加热，放入注塑模具中，用玻璃纤维增强热塑性塑料注塑成型。众多功能元素如头枕支架、安装点和螺钉连接点以及嵌入负载的纺织内罩环绕凹槽等等，不但能够提升部件的刚度，还能在注塑成型阶段实现一体成型。而在传统的钢结构设计中，这些功能部件都必须分别焊接或拧紧。

　　针对模具工程的HiAnt服务

　　负载系统的模具还经过朗盛研发的悬垂模拟方案得到优化。悬垂模拟方案是朗盛HiAnt服务的一部分，该服务旨在为客户提供整个工程服务。各种成型技术都通过悬垂模拟系统进行可视化和评估。评估成果在模具设计初期就纳入其中，可显着缩短开发实践。

　　根据特定的模具技术，朗盛还衍生了半成品毛坯的设计。该毛坯在模具完全闭合之前，可在模具内部进行预成型或局部固定。“这样可以在半成品的成型过程中，防止出现褶皱以及防止连续纤维的过度拓展”。