良好的光学、机械和热性能使得聚碳酸酯 (PC) 成为汽车制造领域制造光学部件的首选材料。在2003年，德国Stockdorf的Webasto公司决定在其位于德国沙伊尔林的工厂加工PC材料。其目的是开发PC车身顶盖，因为具有1.2g/cm3密度的该材料是用于制造轻质量结构的理想之选。与玻璃材质的同等部件相比，PC顶盖能被减轻50%的重量。随之获得更轻的汽车重量，降低了其重心并使得汽车道路行驶的安定性和操控性能得以提高 — 很大程度上是因为顶盖的透明区域在最近几年不断得以增大。
多种优点、一个缺点
这种材料具有一些其它的优点。它有高冲击强度因此不易碎裂。它对轻微的损伤和石头碎片不敏感。在一起事故中，它甚至降低了汽车乘坐人受到伤害的风险。它为设计者提供了更大的自由度并为制造者在功能集成方面提供了更广的范围。一个主要的缺点是，PC部件本身并不防划伤，所以它们在成型以后必须被喷涂涂层。这就必须分两次在部件的前部和后侧分别涂上底漆和一层特殊的硬涂层。
当公司在2005年获得了一个合同来为Smart Fortwo汽车制造全景顶盖时，Webasto在位于沙伊尔林的塑料卓越中心的一个实验模具上所进行的最初只是一个开发项目，但它在不久前取得了商业上的成功。批量生产在两年后开始。测得为1.2m2，这是曾经制造过的最大的汽车PC顶盖。此后， 25000多个部件被生产出来。最近因为一个围绕具有23000 kN锁模力的MXW2300-17200/8100 SpinForm 双组分旋转压板机(德国慕尼黑KraussMaffei公司)来建造的第二条生产线的建成，Webasto已经将其PC顶盖部件的生产提高到当前的320000件每年的水平。这两个注射单元被固定在锁模单元的任意一边，一个按照传统排列，而第二个被安装在移动平板的后面，并且随平板的移动而沿着它移动。
用于PC部件的生产装置的加热为一个具有23000kN锁模力的双组分旋转压板机（swivel-platen machine）。
在不同加工变量下的压缩成型
当安装了这个新的设备之后，Webasto利用在一个已有的实验系统上获得的经验来进一步优化加工参数。直到那个时候，模具制造者已经成了技术的驱动者 — 所有的工作流程包括了120吨的模具，因此相应的困难是如何去更改。但是与系统供应商的合作已经形成了一个稳定工艺，并将重心更多地放在了系统的功能性上面来。新机器采用40吨模具用于0.8m2部件的生产。机器安装者在膨胀压缩（expansion compression）、锁模压缩（clamping compression、开模压缩（opening compression）和力压缩（force compression）的外观方面有四种不同的变量来选择。
整个加工过程最终服务于后续涂层步骤的需要。原因是涂层从溶剂制备得到的，这在反向应力条件下，甚至在涂层自身过程中可能在塑料中导致开裂。然而，溶剂对于确保涂层的牢固粘附必不可少。底漆和上漆的每个阶段都需要部件在130℃下被加热大约一个小时。在此工艺配置中，任何模内应力都可能使模塑部件变形并且使其无法使用。因此，大的窗玻璃必须用很低的模内应力来制造。
这种用于所有高质量光学部件的重要重量标准被称为所谓的低压方法 — 也就是注射压缩成型。在此项技术中，塑料熔体被注入到模具内，其或者没有完全闭合或者是打开的。模具闭合被延迟，直到熔体凝固开始时为止。由于锁模压力均匀地建立起来，不管哪种类型的塑料，注射压缩成型制得的部件都具有极好的表面性能，并且几乎没有机械的各项异性。 
该装置引以为荣的对于不同加工变量的灵活注射压缩程序。
注射压缩成型、注射成型机和外围装置意味着用于PC玻璃窗生产的一种精细平衡的生产系统。
在成型部件内的低残余应力
一种典型的PC顶盖单元说明了这些需求。假如壁厚为4.5mm、1200mm长的流路，并且单浇口、熔体温度300℃，而且在模温95℃的情况下，最大模腔压力为250bar，同时横穿成型部件的压力范围从150到200bar。在注射压缩成型中通过锁模专门被施加的保压压力相等地穿过整个部件，靠近和远离浇口的位置都一样。因而这就被称谓锁模保压压力。机器被设计得以此为基础来传递锁模力。 
在机器控制的显示屏幕上，生产操作者能使用四种位移传感器来调出平板平行度控制的细节和在分型线上的压缩间隔（compression gap）时间 — 这是对高精度制造光学部件的前提。
材料成分能被改变，以调整成品的色调，并使其适应各种产品和设计。尽管产品具有高透明度，但经过改进的红外吸收剂真正过滤掉了所有的紫外射线，并为车内提供了舒适的室内环境。
为了充分利用功能上的集成，玻璃窗越来越多地被设计成双组分部件。设计者首先确定第一个组分 — 透明组分，然后它与第二组分通过背塑生产(就玻璃来说，第二组分为用于隐藏难看区域的黑色标记)。此过程必须具有高度重复性，因为第二个组分模腔的大部分是通过第一个组分来预成型的。与适用于传统模具的情况不同，用于生产第二组分的模腔通过第一个组分的加工结果来成型。在第二个加工步骤中，模腔在钢材和透明塑料之间形成密封 — 如果部件制造精度没有达到百分之几毫米的话，这就可能引起第二组分的波动甚至造成第二组分的过度保压。
因为模具内的总压力也是由第二组分决定的，有时选择注射－压缩成型方法来生产第二组分是一种优势。这结合了少量的浇口，形成一个低水平的模内压力。
在注射压缩模塑加工中期间的典型模腔压力，在压缩阶段的末端具有相同的压力。
压力传感器之间的流路大约为1200mm长
防止模具倾斜打开
对于部件的质量要求不比对工具的质量和注射成型机的功能性的要求低。所需的是高保真成型（high-fidelity molding），包括从注射到注射，以及整个部件表面。部件从边上开始成型，因为它是一个光学部件。当熔体进入模具时，更靠近浇口的位置比距离此处远一些的位置有更高的压力，这将使模具倾斜打开。装置必须补偿在模具内的这些力，以防止模具打开。
困难之处在于整个部件的壁厚波动一定不能超过0.02mm。这需要用到高精度、平稳运行、平行度在0.01mm内的模具模板，并且机器也必须配备一个平行控制单元。KraussMaffei支持记录压缩冲程（compression stroke）来作为在模具缝处的测量值 — 因为只有在此，也就是模塑部件的右边，才又能通过测量来直接影响控制，而不需要考虑其它可能的干扰因素。
偏振光学部件(此处：用单色光)揭示注射压缩成型的主要优点：整个部件表面的低模压应力为随后的防划伤涂层创造了理想的条件。
反射和透射光学部件作为质量标准
只有无扭曲的表面才满足汽车制造商和买主对于PC顶盖的质量要求。有两个标准很关键，第一个被称为反射光学部件，并且涉及部件表面恰当的平整度。因为只有绝对好的镜像才能给人一种高质量的好印象。一个关键因素就是，这里所描述的双组分加工工艺中，第二组分被注射到第一个组分上而不是钢制模具中。单边加热或者冷却可能影响表面也就是所描述的壁厚变化。结果就是所谓的窗口效应，也就是由背塑材料引起的物理不稳定性。人的眼睛在人处于兴奋时，能察觉到2mm表面变化的不连续性。
第二种被称为透射光学部件，描述了一种安全特性，也就没有干涉斑点的无变形视野。这个受部件应力状态(双折射)和材料纯度(均一性)的影响。因此，此处的塑化和压缩技术是关键的。在由KraussMaffei和Webasto实现的工艺中，模具漂浮在塑料熔体上直至凝固彻底为止。这导致无变形光学制品的制成。在所有的注射单元上，特殊的HPS-AT都被用于加工PC。这确保了高度的熔体均一性和重复性。
当进行全景顶盖整个面无变形的测量时(72个测量点)，压塑加工使得保持±1.5mm的曲率容差成为可能。侧面和后部窗和其它裁剪玻璃也能用这种方法来生产。PC窗玻璃的质量是如此之高，以至于仅是因为当前的法律环境和缺乏对擦玻璃的耐刮而妨碍了其用于挡风玻璃上。
展望
在外饰部件的生产中，注射压缩成型正成为选择之一。压塑加工目前正被用于车身板件的生产，如发动机罩和挡泥板。Webasto获得了在未来两年内开始批量生产顶盖部件的八个合同。在未来几年内有可能用于生产的其它应用是可折叠顶棚、由PC制得的全开放式全景顶盖和带扰流器的后背单元。
当前的机器技术考虑了不同的压缩变量。在所有的因素中，模具冷却和控制因此是一个关键因素。提高的质量要求正将其它一些主题提上中心阶段，今后这将显著影响加工领域。其被称为动态模具加热(DMH)。在这方面，注射模塑机通过一个Varan总线来和温度控制装置交流 — 允许在温度分布方面达到完全灵活可变。(德国Kunststoffe international杂志)(end)
| 
