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使用聚氨酯（PU）涂層材料的直接涂層（DC）是一種新的工藝，可以經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)地生產(chǎn)功能高度集成、裝飾高貴的塑料部件。Rühl Puromer GmbH和科思創(chuàng)已聯(lián)手?jǐn)U大該技術(shù)對大規(guī)模生產(chǎn)的適用性。
科思創(chuàng)工程塑料業(yè)務(wù)實體的歐洲應(yīng)用開發(fā)主管Olaf Zöllner博士解釋說：“我們希望開放該工藝，使其廣泛用于電動汽車和自動駕駛，并用于制造具有多功能、無縫集成的汽車內(nèi)飾顯示、操作和環(huán)境照明元素的大面積裝飾件。”
“我們還看到了高度集成的乘用車外部零件的良好機(jī)會，如擾流板、雷達(dá)罩、前擋板和帶觸控板的車柱飾板。在醫(yī)療、通信和IT技術(shù)領(lǐng)域也有很大的潛力。”Rühl Puromer公司總經(jīng)理Ingo Kleba博士補(bǔ)充說。
幾乎無限的設(shè)計自由
DC工藝在一個過程中結(jié)合了兩種成熟的技術(shù)：熱塑性塑料的注射成型和聚氨酯材料的反應(yīng)注射成型（RIM）。首先，在一個模腔中生產(chǎn)熱塑性塑料載體，然后轉(zhuǎn)移到第二個模腔，該模腔根據(jù)涂層的厚度擴(kuò)大。在那里，聚氨酯被注射到載體上。
聚氨酯涂層在設(shè)計上提供了異常大的自由度。部件的表面可以是透明的、半透明的或彩色的，它可以對化學(xué)介質(zhì)（如脂肪性皮膚霜）有很強(qiáng)的抵抗力，或賦予皮革般的柔軟觸感。絲狀的表面結(jié)構(gòu)可以被精確地塑造出來。高光區(qū)域可以直接與亞光結(jié)構(gòu)相鄰。此外，不需要投資單獨的噴漆。與噴漆相比，沒有因過噴而造成的油漆損失，也沒有因噴漆錯誤而造成的廢品。
自行消失的劃痕
科思創(chuàng)已經(jīng)為直流工藝建立了Makrolon®、Bayblend®和Makroblend®品牌下的特殊PC和PC混合化合物，以及廣泛的無溶劑添加劑的模塊化涂料原料--如特殊的Desmodur®異氰酸酯交聯(lián)劑和Desmophen®多元醇--用于PU涂料。
對于直流工藝，Rühl還提供除常規(guī)產(chǎn)品之外，光和顏色穩(wěn)定的2K PU涂料組合puroclear®。他們的RIM周期時間通常至少與注塑成型的周期時間相等。該組合包含一個 “內(nèi)部脫模功能”，該功能已在系列生產(chǎn)中多次得到驗證。因此，模具不需要噴灑脫模劑。這有助于縮短周期時間和簡化工藝。
此外，產(chǎn)品系列中還增加了自我修復(fù)的變體（回流效應(yīng)）。Ingo Kleba說：“油漆上的淺層劃痕，例如由車鑰匙或石屑迅速造成的劃痕，隨著時間的推移會自行消失。組件能更長時間地保持其外觀、價值和功能，這意味著最大限度地適合于日常使用。”
即使在水解老化后也能牢固粘合
Makrolon®和透明的puroclear®牌號本身就能牢固地粘在一起。在老化過程中的粘附力方面仍有改進(jìn)的余地。因此，開發(fā)伙伴優(yōu)化了幾種材料組合，并在POSI剝離測試（ISO 4624）中評估了它們的膠粘強(qiáng)度。Zöllner說：“我們現(xiàn)在可以提供符合OEM粘附規(guī)范的材料組合，即使在高溫和潮濕的環(huán)境中經(jīng)受長時間的老化。”
無瑕疵、無氣泡的表面
精確地模擬PU填充過程和翹曲，對于DC部件的最佳性能至關(guān)重要。科思創(chuàng)已經(jīng)為此開發(fā)了合適的工具。“通過基于兩相CFD（計算流體力學(xué)）模擬的新計算方法，現(xiàn)在可以精確地確定在填充過程中形成氣泡的位置，以及它們是否留在部件中或到達(dá)模具通風(fēng)口。這在以前的方法中是不可能實現(xiàn)的。”科思創(chuàng)公司負(fù)責(zé)直流組件計算的Christoph Bontenackels解釋說。一個新的計算工具也可用于模擬部件的變形。它可用于尋找具有較大壁厚差異的三維結(jié)構(gòu)的最佳層厚比，在這種情況下，翹曲和周期時間最小。
展望--薄膜的整合
開發(fā)伙伴希望進(jìn)一步擴(kuò)大DC工藝的應(yīng)用范圍。一種方法是將薄膜整合到工藝中，以擴(kuò)大功能整合的可能性。例如，薄膜可以在背面印上導(dǎo)電軌道和電路圖，這是為操作面板配備背光、感應(yīng)式按鍵功能的先決條件。
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