聚氨酯組合料發泡模擬技術

寂靜天花板

巴斯夫日前推出了一項針對汽車內飾聚氨酯組合料的新服務：升級版巴斯夫Ultrasim® 模擬工具現在已經能夠精確模擬開模與合模的聚氨酯組合料發泡過程。從采用Elastoflex® E 半硬質組合料制造的儀表板來看，這項服務極為成功。國際汽車供應商延鋒汽車飾件系統采用這一虛擬工藝設計技術開發寶馬X1等車型的儀表板。巴斯夫根據每個儀表盤的計算機輔助工程（CAE）模型以及Ultrasim® 中關于半硬質組合料的材料描述，開發了一種發泡模擬技術，使客戶能夠在實際開發模具之前便發現部件可能存在的設計和制造問題。這樣就縮短了Elastoflex® E儀表板的開發時間，加快了生產流程，降低了成本。
儀表板是安全攸關的大型復雜部件，每款車型的儀表板都必須通過汽車制造商的批準。在制造過程中，發泡工藝直接關系到載體、表皮、聚氨酯泡沫和相應的安全氣囊設計能否形成一個有機整體，因此其作用十分關鍵。
6 [) o- D' \$ o  y4 z7 q2 M3 f模擬技術為項目早期階段增值
在巴斯夫的模擬工具中，部件制造工藝是部件行為計算中不可或缺的一部分。Ultrasim® 提供了適用于聚氨酯組合料的定制材料模型，因此可精確預測聚氨酯的注射、發泡和硬化行為。該分析充分考慮了相關材料的典型性質：隨溫度而變化的反應過程、泡沫形成和相應的密度分布以及發泡過程中的流動性等等。這就使在任意地點計算整個發泡過程——從注射、模具充填、到形成最終部件的密度——成為了可能。
汽車內飾聚氨酯組合料的發泡模擬技術
+ i# h7 k- i! v! b' R設置正確的工藝參數與準確描述材料行為同樣重要。泡沫充填模擬可對注射位置、混合頭路線、模具方向、助流劑、排氣設計和閉模時間進行分析，使開模與合模中的起泡過程完全透明；此外，還可使用虛擬放大鏡進行檢驗。在合模工藝中，模擬結果可用于評估不同的注射設計方案，以避免形成氣泡或熔接線。對于開模，Ultrasim® 可進行一系列虛擬模擬，以優化聚氨酯組合料的注射線路。模擬技術在項目早期所增加的價值尤其巨大，因為它通常可以縮短開發時間。如果模擬分析發現問題，客戶無需增加額外成本即可調整部件形狀和排氣設計。
/ E7 s  d2 g, Z2 d4 pElastoflex® E成型部件打造安全舒適的車內空間
利用Elastoflex® E 半硬質聚氨酯組合料，客戶可對汽車內飾的泡沫背襯部件進行定制。這些專為成本和性能優化的組合料具有密度低、排放小、耐老化等優點，與PVC、TPO 和PU 等多種基材和表皮的粘合力十分出色，目前已被全球眾多汽車制造商批準用于生產。由于脫模時間短、材料用量少、加工安全性高，這些組合料還有助于提高成本效益。因此，可使用它們來生產流道長或壁厚小的復雜形狀零部件，整個過程只需一步即可完成。
未來計劃：將Ultrasim® 應用于自結皮和軟質泡沫的汽車部件
新的模擬服務也已被客戶應用于發動機罩和方向盤等其它部件，即采用自結皮和軟質泡沫制造的部件。中期目標是使用Ultrasim® 確定各種聚氨酯組合料在模具中的最佳加工參數，以及特定模具最適合的聚氨酯組合料類型。要實現這一目標，不僅需要泡沫工藝的虛擬流程圖，還必須精確模擬部件的機械性能——而早在多年前，巴斯夫就開始將這一服務成功應用于客戶項目中的纖維增強工程塑料。