图为朗盛多尔马根高科技塑料研发中心。 (企业供图)
从白纸到汽车部件
拉伸试验机、落槌冲击试验机、微型注塑成型机、加速老化试验机……一进实验室,映入眼帘的除了这些熟悉的合成树脂测试仪器外,更多的是记者还不太了解的汽车零部件专用测试仪器。
“这里的基础性能测试数据,是要提供给CAE(计算机辅助工程)的,所以不光要有塑料本身性能的测试,更要有完全模拟汽车实际情况的零部件性能测试。”朗盛高性能材料业务部塑料技术中心负责人Stefanie Nickel介绍道,“比如,汽车发动机中有的部件是金属与塑料的结合件,同样在1秒钟200次的左右或上下移动条件下,塑料和金属的位移是不同的,受力也不同。这台震动性能测试仪器就能检测其应力应变、位移等数据。再比如,微注塑成型后,我们通过横切、竖切或斜切,来收集横截面上的各种数据,将其作为CAE模拟的基础数据。”
“这里很多仪器香港研发中心也有,因为我们需要更好地服务亚太地区客户。”说着,Stefanie Nickel带领记者来到了一个不起眼的摄像机前。“别看这台摄像机小,它能每秒成像100万次。你们现在看到的这个卡车油底壳,边缘的4个角是应力集中点,当模拟石子飞弹到油底壳上时,高速成像能记录下石头的运动轨迹,以及油底壳在每个瞬间是怎么改变的,从而分析出性能到底发生了什么改变。”他介绍说。
“只有数据真实了,仿真模拟和CAE设计才可能准确,才能真正推动产品与解决方案的开发。”Stefanie Nickel强调。正是朗盛积累的数据和汽车厂提供的部分数据,让“从只有尺寸的一张白纸到汽车塑料部件完整设计”变成了可能。
正确原料与正确设计
“正确的原材料搭配正确的设计”,在会议室,朗盛这样定义了自己的CAE设计。即汽车企业或零部件企业提出重量、成本及潜在风险的要求,朗盛应用自己的模型,按照整车实际情况来模拟、优化。
“比如,制动踏板的模拟,就要考虑玻纤材料放置的位置,其取向不同,对强度的影响就不同。通过分析不同放置位置带来的不同应力分布,找到应力集中点,进行优化。”Stefanie Nickel说。
他所提到的脚踏板——内置朗盛Tepexdynalite材料制成的镶块全塑料制动踏板,10月17日刚刚荣获汽车行业最负声望的创新大奖——塑料工程师协会(SPE)汽车奖项“车体内部”类别的一等奖。该安全部件被用于保时捷Panamera NF和宾利Continental GT。产品可采用极具成本效益的一步工艺进行大规模批量生产,并凭借其Tepex镶块的多轴纤维层结构而能够满足较高的负荷要求。更特别的是,针对惯用左手和右手驾驶,以及惯用左脚或右脚制动的驾驶员,产品分别设计了4款制动踏板。
3000多种共混料
“从初期构想到制成品,我们为客户提供全方位的支持。”Stefanie Nickel表示,该中心的服务不仅涵盖虚拟部件开发与测试的计算机模拟,还可以为客户开发特殊的注塑成型工艺,并测试其在实际应用过程中的可持续性。
在共混料生产试验车间研发中心,Sabine Nickel女士告诉记者,朗盛可以提供3000种配方的共混料,以10千克为单位的试用料供给客户或其他研发中心进行加工测试。其实,在某些条件下,朗盛的高科技塑料可以完全取代金属,例如首个由纯塑料制成的车身前端。该部件采用高度强化聚酰胺材料(Tepex),用于最新的斯柯达Octavia明锐汽车。
先于客户一步,设计并探索高性能塑料应用的可行性,这就是朗盛的创新基因。