■安科羅工程塑料
前言
在汽車輕量化的趨勢下，近年來，主機廠和Tier1 著手以塑代鋼，從零件的結構設計優化，使用輕量化材料和輕量化成型技術來為汽車减重和降本。輕量化材料的成型方式除傳統的射出、吹塑、擠出之外，還包括了水輔成型、氣輔成型、PST 工藝和微發泡技術。
水輔成型技術自2012 年首次進入中國以來，至今已有八年時間，這八年來，在中國擁有水輔成型設備的零部件製造商翻了十倍，產品也從單一的發動機冷卻水管，發展至各種不同的汽車零件，覆蓋了動力總成、內飾和外飾，可謂是百花齊放。尤其是中國的汽車零部件製造商甚至走在世界前沿，通過水輔成型技術，將複雜的金屬零件紛紛替換成塑料，協助主機廠完成减重降本的目標。
圖1：藉由水輔成型承載式塑料行李架達到汽車减重、降本之目的
圖2：全球首款水輔成型承載式塑料行李架的成功離不開多方的緊密合作
全球首款水輔成型承載式塑料行李架上市
汽車行李架分為承載式和非承載式，非承載式行李架通常包角使用輕質塑料，中間是鋁合金或鋼材質，其作用主要是為了美觀與裝飾。而承載式行李架採用全鋁合金材質，其代表了該車的多功能性，通常可以承載超過50kg 重量，可以放置自行車，滑雪板等重物，强化了SUV 獨有的力量之美，使外出遊玩更為方便。單根鋁合金承載式行李架的重量，根據車型的大小，通常在1.5kg-2kg，整車一套重量在3-4kg。鋁合金的密度為2.7，高强度工程塑料的密度約為1.5，在理想狀態下，以塑代鋼最高减重可達40%。通過選用合適的塑料和工藝，在保證相同甚至更高承載力的同時，達到减重和降本，這是一項巨大的挑戰。
應用案例
在最新一代的現代IX25 車型上，搭載了全球首款水輔成型承載式塑料行李架。這款行李架由創新型企業MINTH 集團進行設計研發和生產，韓國現代起亞煙臺研究所進行零件和材料的可行性驗證和設計優化，德國PME 公司提供水輔成型設備，德國安科羅AKROPLASTIC提供水輔成型原材料和技術支持，項目的成功離不開多方的緊密合作。
挑戰難點：專用於水輔成型的安科羅材料系列
高强度及優異的流動性能
傳統的水輔成型材料玻纖含量為30%，而30% 玻纖增强材料來替代金屬，無論在剛性還是强度上都差强
人意。增加玻纖含量會使樹脂黏度變高，流動性變差，無論是傳統射出還是水輔成型，都會使成型變得困難。尤其是通過水輔成型實現中空結構的零件，玻纖含量越高，工藝窗口就越窄，水輔射出的難度也越高。
行李架的原材料採用安科羅AKROMID® GF50 WIT，這是一款超高强度的尼龍材料，乾態下的拉伸模量達到16700MPa， 斷裂强度235MPa， 配合ICX®-Technology 改性技術，賦予了材料極其優異的流動性能。
平滑的表面外觀
通常高玻纖填充的材料，表面外觀都不盡如人意，即使是優化後的工藝，零件表面也無法避免的出現浮纖，這會影響到零件的美觀，尤其是免噴塗的零件，優異的表面外觀能更有效的降本。
安科羅AKROMID® WIT 和GIT 系列規格，採用最先進的黑科技，即使是50% 和60% 高玻纖的材料，依然可滿足高光黑的要求，表面看不到任何浮纖。
提供更寬的工藝窗口
水輔成型的步驟為在熔膠射出之後，通過水輔射出，形成中空結構。水輔成型專用材料擁有比常規材料更低的結晶溫度，從而賦予零件更高的尺寸穩定性和更薄的壁厚。而更薄的壁厚，意味著節省用料，同時零件的重量又進一步降低了。
通過耐UV 測試
汽車行李架作為外飾件，需要通過主機廠極其嚴苛的耐UV 測試，其目的是為了再現陽光、雨水和露水所產生的破壞，用來評估材料在顔色變化、光澤、裂紋、起泡、催化、氧化等方面的變化。AKROMID® PA6GF50 WIT 通過了ISO 4892-2 老化測試、1200 小時的暴露測試。
圖3：AKROMID® WIT 和GIT 系列，即使是50% 和60%高玻纖的材料，也可滿足高光黑要求
圖4：水輔成型的步驟在熔膠射出之後，通過水輔射出，形成中空結構
圖5：水輔成型專用材料擁有比常規材料更低的結晶溫度，從而賦予零件更高的尺寸穩定性和更薄的壁厚
圖6：德國安科羅近年投入水輔成型、PST 等創新型工藝設備，未來也會繼續加大研發投入
我們的研發和技術支持能力
在2018 年，集團收購了德國M.TEC 工程設計服務解決商，其前身隸屬於德國亞琛大學旗下的IKV 塑料研究所，使得安科羅在產品設計領域的解決能力，從原料選擇，產品概念設計及可行性分析、結構設計、電腦仿真模擬、生產技術和風險分析評估等設計產品設計開發的各個方面，為用戶提供全方位的支持。位於德國安科羅AKRO 總部的創新中心，近些年來投入了水輔成型，PST 等創新型工藝設備，未來也會繼續加大研發投入，以滿足中國市場對於輕量化創新材料的增長需求。■
