Tepex 加强儿童座椅头枕演示
来自 LANXESS（美国宾夕法尼亚州匹兹堡）的 Tepex 连续纤维增强热塑性复合材料已显示出在各种汽车应用中的潜力——那些CW 最近涵盖的内容包括对混合金属复合材料汽车 A 柱、汽车后座外壳和中控台扶手演示器的支持。该公司最近的一项案例研究将结构安全部件的轻型结构添加到列表中。
朗盛最近开发了一款儿童座椅头枕作为技术演示器，以说明该材料在该市场中的机会。该部件采用颗粒-泡沫复合注射成型（PCIM）工艺生产。
“与商业生产的部件变体相比，由 Tepex 制成的插件可以将头枕的重量减轻多达 30%，并且具有相对良好的碰撞性能。它还简化了生产过程，”朗盛 Tepex 汽车集团的 Klaus Vonberg 博士说。 Tepex 由朗盛子公司 Bond-Laminates GmbH（德国布里隆）开发和生产。
该演示器是由德国联邦经济事务和能源部资助的跨国研究项目的成果，该项目是中小企业 (SME) 中央创新计划（德语首字母缩写词：ZIM）的一部分。参与该计划的有开姆尼茨理工大学轻质结构与聚合物技术系 (SLK)、Polycomb GmbH（德国奥恩格兰德）和儿童座椅制造商 Avionaut（波兰 Szarlejka）。
对于头枕，项目合作伙伴开发了一种基于 PCIM 的替代生产工艺。为了加强个别位置的头枕并减轻重量，他们使用了由 Tepex dynalite 104-FG290(4)/47% 制成的定制插件。这是一种基于聚丙烯的复合材料，由两层连续玻璃纤维粗纱增强。插入件使用带转盘的注塑工具在单一工艺操作中成型，并使用短玻璃纤维增强聚丙烯化合物进行背面注塑，以整合头枕和靠背的支撑结构。然后使用基于发泡聚丙烯 (EPP) 的颗粒泡沫在第二个工具中对预制插件进行回泡。
相比之下，根据朗盛的说法，参考头枕目前使用多个单独的组件进行系列生产。支撑结构由长玻璃纤维增强聚丙烯组成。它使用四个聚丙烯承载销与单独发泡的 EPP 组件组装在一起。
“新的、高度集成的生产过程不仅比以前的程序更节能，而且还能直接生产成品部件。这将零件总数从六个减少到一个，这也降低了物流和所需机器支出方面的生产成本，”开姆尼茨理工大学科学助理兼 ZIM 项目负责人 Norbert Schramm 说。
当前版本的玻璃纤维头枕组件的重量减轻了大约 26%，尽管项目参与者注意到了更多的潜力。根据 Schramm 的说法，“如果在复合半成品和注塑材料中使用基于碳纤维的增强材料，结果是组装件的重量几乎减轻了 30%。”
对于该项目，SLK 选择了材料，分析了复合材料的粘合性，设计了结构并进行了拓扑优化。 Polycomb 主导了演示器的开发和设计实施、原型的生产和系统概念的优化。例如，Avionaut 分析了力传递区域，开发了设计并检查了头枕和整个座椅在实际碰撞测试中的碰撞行为。朗盛帮助项目合作伙伴选择材料，并协助开发混合成型工艺等任务。
朗盛看到了 Tepex 的潜力，以及生产婴儿背带、靠背和扶手的新工艺的潜力，以及用于自动驾驶汽车中高度复杂的新型座椅概念或班车、贵宾和家庭巴士以及电动汽车的舒适座椅的座椅外壳。
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