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一种将塑料与金属相连接来制造混合接头式汽车前端组件的机械方法已经由巴斯夫公司在德国开发成功。其方法是在一块金属薄板上形成突出的圆形“凸缘盘”，然后把凸缘盘冷压到塑料零件里。金属凸缘盘的侧凹部分起到卡爪的作用，把金属薄板与模压成型的塑料件锁紧在一起。
混合接头技术与凸缘盘头
“我们新的组装系统既简单又可靠，还节约成本”，位于德国鲁得维夏芬的巴斯夫混合接头应用研究负责人尤瑞奇·恩德曼博士说。混合接头技术正在汽车前端部件开发方面得到应用，因为它实现了便宜、重量轻、节省空间的目的；这些是单独使用塑料或者金属无法实现的。
金属凸缘盘成型采用金属成型工具分两步进行：先在金属薄板上冲孔，然后拉伸和成型到带有侧凹部分的凸缘盘里，以增加连接强度。巴斯夫报告说，大约需要1100磅的压力才能把5mm直径的凸缘盘压入一个典型的塑料零件里去。
恩德曼说，对巴斯夫凸缘盘连接法所做的大量试验表明，此方法在一系列增强的和非增强的材料上应用都很成功，这包括尼龙、PBT和聚丙烯，虽然目前所做的大部分工作都是30%玻纤填充的尼龙6和尼龙66。压入这一步骤采用了足够低的速度，以便使塑料不会受到冲击作用。显微照片显示，在金属凸缘盘压入塑料时，没有出现显著的裂纹和裂缝。最后，这种连接方法不会受到在使用过程中塑料可能发生任何应力松弛的影响。
巴斯夫还报告说，它的混合接头系统的测试仍在进行之中，几个合作测试计划都签署了保密协议。预计商业应用很快就会实现。 （图片） 竞争优势
巴斯夫宣称，凸缘盘接头比其它塑料金属接头更优越。拜耳公司10年前在德国获得专利权的一种方法是将玻纤增强尼龙6注射成型在模具里放置的金属薄板嵌入件上的选定区域。塑料流过嵌入件的孔，形成结实的、像铆钉一样的接头。其它技术供应商，包括法国的罗地亚（Rhodia）和美国的陶氏汽车零件（Dow Automotive）公司，已经开发了热打桩法、铆接法和黏接法等涉及二次加工步骤的技术。
据悉，凸缘盘连接法制造零件的强度与注射成型混合接头结构的零件差不多，同时还有节省空间和减轻重量的潜力。恩德曼说：“我们的方法使设计者可以更有效地利用塑料。”理由就在于凸缘盘接头可以设置在沿着塑料与金属之间边界上的任何地方。据报道，此举可增加实现塑料最佳分布的自由度。恩德曼对于注射成型混合接头，接头位置的选定是要受到限制的，因为模具上的注射口和热流道有一定设计要求，而且还要求注射成型件必须只能沿着一个方向脱模。
就成本而言，由于凸缘盘接头去掉了金属部件嵌入步骤，使零件注射成型时所需设备比较简单，加工周期较短。对于多数大批量用途，这些好处超过缘盘连接法所需增加的金属压力机和组装机器人的费用。
巴斯夫宣称，这种方法也比黏接法优越，包括陶氏汽车零件公司开发的“LESA”系统。 LESA（低能量表面黏接剂）可以将长玻纤增强的聚丙烯与钢相黏接，无需涂刷底层胶，也不必进行预处理。陶氏汽车零件公司宣称，它的系统可以实现前端底盘的闭箱设计，据说，这可以提高前端的抗冲击性能。巴斯夫说，它的方法可以实现类似的结果，同时又省下了黏接剂的费用，还避免了需要满足任何有违相关健康标准的问题。
1/31/2005
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