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反应注塑成型技术和注塑成型加工一体化的新工艺 |
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newmaker 来源：SpecialChem |
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针对汽车内饰件产品，制造厂商将越来越多的使用带有聚氨酯材料的装饰性表皮、高质量面漆或功能性涂层的注塑成型产品。可是缺点就是这类产品的生产通常比较复杂而且成本高。但是将反应注塑成型（RIM）技术引入到注塑成型工艺中产生一种经济型新工艺，这种情况就会改变，这样在制品还在密闭模具中的时候就可以进行聚氨酯涂层。这样便可以在闭模状态下给部件涂上聚氨酯，改变了以前的形势达到了节约的目的。
在系统供应商fischer汽车系统股份有限公司、拜耳材料科技和克劳斯玛菲塑料科技股份有限公司之间的一项联合开发项目中，通过一个原型测试了新工艺的可行性。挑选用来测试的产品是豪华型汽车用的杯架装饰件。它也可以使用常规涂层工艺，通过fischer汽车系统公司的流水线进行生产并且涂覆大约1.5毫米厚度的聚氨酯涂层。来自拜耳公司聚碳酸酯事业部、负责开发项目的的商业部门负责发展项目的Rainer Protte解释说：“这种结合证明了这种外表时尚优雅的修饰生产是非常具有前途的技术。”
拜耳材料科技开发的这一新技术最初是作为模内涂层的一种特殊形式，其中直接在闭合模具中注塑进二元涂层系统进行制品的涂层。该工艺后来被扩大到利用聚氨酯进行制品的涂层。与此同时的是作为生产注塑成型设备和聚氨酯生产机械的克劳斯玛菲公司，它开发了SkinForm工艺，该工艺在K2004展会上首次公开亮相。这两种方法都可以归类为“直接法”――聚氨酯皮层的“DirectSkinning”工艺和聚氨酯涂料的“DirectCoating”工艺。将两家公司在新技术上面得到的经验和fischer汽车系统公司进行综合，从而产生该联合开发项目。
以上介绍的工艺从本质上来说是以二元注塑成型为基础，但是替代了利用热塑性材料作为第二组分，它使用反应性聚氨酯体系，通过聚氨酯混合头直接将材料注进模具型腔。第一步是在开始的型腔中注塑成型热塑性材料，把模具打开，然后将成型制品转移到第二个型腔中，可以使用平行移动的工作台、轮盘或者固定旋转的成型设备完成该动作。再次闭合模具，利用反应性注塑成型（RIM）工艺注塑进反应性二元聚氨酯系统并且在热塑性材料表面马上发生固化反应。当聚氨酯系统在固化时，可以使用轮盘或者固定旋转的成型设备在第一个模具型腔中加工下一个制品，这样可以缩短周期时间从而提高生产效率。
图 1，装饰的杯架上具有精细木纹的聚氨酯材料表面不显示任何的类似斑纹、
起泡或者色彩分离的缺陷。它让人感觉舒适、手感宜人、外观豪华
豪华外观的上佳表面极佳的表面修饰
杯架饰面的载体材料是Bayblend，它是一种PC/ABS共混材料，而聚氨酯涂层是以仍然处于开发阶段的脂肪族二元聚氨酯体系（Bayflex LS）为基础。Protte 说道：“精细纹理的聚氨酯表面不出现任何类似斑纹、起泡或者色彩分离的缺陷。它让人感觉舒适、手感宜人、外观豪华。”同时它和热塑性载体材料的粘结性能也很好。fischer汽车系统公司构建的模具设计是一项特殊的挑战。因为聚氨酯体系的粘性在固化之前相比于热塑形熔体非常低，所以模具必须非常正确。同时确保模具排气也很重要。这种模具能保证生产超高质量的制品。
新工艺在涂层厚度、手感性能和装饰性表面加工等方面变化很大。它能以实心或者泡沫状的形式产生很薄的聚氨酯涂层（=1mm）或者达到几个毫米厚度的聚氨酯皮层。
具有很高的成本削减潜力
生产聚氨酯皮层时，新工艺和以前工序相比，具有很大优点，可以在一个单一模具中生产制品。因为不再需要使用另一个模具生产皮层，所以整体模具成本降低了，而且还降低了物流支出。在热塑性材料表面涂层薄层聚氨酯时，新技术具有优势，投资成本、物流和空间要求都要比使用单独涂层流水线要低很多。不再需要任何将注塑成型制品转移到涂层车间以及可能的中间存储的必要。由于最后装饰直接在注塑模具中完成，所以不存在制品在应用涂层时被污染或破损的风险，这样降低了废品率。另一个优势不会出现单独涂层应用时的过度喷涂的问题。
Protte解释说：“我们看到了新技术很好的发展潜力，特别是汽车内饰件涂层产品，如扶手、饰边、门把手、最终修饰材料、汽车仪表板隔间折叶、中央控制台及其防托盘。”一旦新技术得到进一步发展，门内衬、仪表盘等大型构件的生产也是可以实现的。车体的可能应用有有色饰带或涂层清晰涂料（深色）的最终修饰材料。
一站式采购
如今拜耳材料科技对新的DirectCoating 和 DirectSkinning/SkinForm工艺用到的各种原材料进行了优化。Protte表示：“当客户与我们合作时，他们得到了很多的便利，我们向他们提供的不仅仅是所有加工有关的关键技术，而且所有需要的材料都可以来自单一供应商。”这就意味着客户可在各种载体材料之间进行选择，如Bayblend(PC+ABS)、Makroblend (PC+PET 或者PC+PBT)、Makrolon (PC)或者Baydur (PU)等材料。至于实施聚氨酯涂层，原材料Bayflex/Desmodur适合用来做皮层材料，Desmophen/Desmodur适用于二元聚氨酯涂层。通过使用脂肪族多异氰酸酯作为原料组分，可以得到不发黄的耐晒聚氨酯涂层。Protte表示：“我们将一如既往地紧随潮流，开发出明亮、有吸引力的汽车内饰件颜色。” (end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(3/28/2007) |
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