聚氨酯组合料发泡模拟技术

寂静天花板

巴斯夫日前推出了一项针对汽车内饰聚氨酯组合料的新服务：升级版巴斯夫Ultrasim® 模拟工具现在已经能够精确模拟开模与合模的聚氨酯组合料发泡过程。从采用Elastoflex® E 半硬质组合料制造的仪表板来看，这项服务极为成功。国际汽车供应商延锋汽车饰件系统采用这一虚拟工艺设计技术开发宝马X1等车型的仪表板。巴斯夫根据每个仪表盘的计算机辅助工程（CAE）模型以及Ultrasim® 中关于半硬质组合料的材料描述，开发了一种发泡模拟技术，使客户能够在实际开发模具之前便发现部件可能存在的设计和制造问题。这样就缩短了Elastoflex® E仪表板的开发时间，加快了生产流程，降低了成本。
4 x$ M' A$ }3 I- [! ^7 U仪表板是安全攸关的大型复杂部件，每款车型的仪表板都必须通过汽车制造商的批准。在制造过程中，发泡工艺直接关系到载体、表皮、聚氨酯泡沫和相应的安全气囊设计能否形成一个有机整体，因此其作用十分关键。
模拟技术为项目早期阶段增值
1 n) I; X0 y6 k/ c. k在巴斯夫的模拟工具中，部件制造工艺是部件行为计算中不可或缺的一部分。Ultrasim® 提供了适用于聚氨酯组合料的定制材料模型，因此可精确预测聚氨酯的注射、发泡和硬化行为。该分析充分考虑了相关材料的典型性质：随温度而变化的反应过程、泡沫形成和相应的密度分布以及发泡过程中的流动性等等。这就使在任意地点计算整个发泡过程——从注射、模具充填、到形成最终部件的密度——成为了可能。
汽车内饰聚氨酯组合料的发泡模拟技术
1 J, C2 h# n3 Z1 o! H1 a1 o设置正确的工艺参数与准确描述材料行为同样重要。泡沫充填模拟可对注射位置、混合头路线、模具方向、助流剂、排气设计和闭模时间进行分析，使开模与合模中的起泡过程完全透明；此外，还可使用虚拟放大镜进行检验。在合模工艺中，模拟结果可用于评估不同的注射设计方案，以避免形成气泡或熔接线。对于开模，Ultrasim® 可进行一系列虚拟模拟，以优化聚氨酯组合料的注射线路。模拟技术在项目早期所增加的价值尤其巨大，因为它通常可以缩短开发时间。如果模拟分析发现问题，客户无需增加额外成本即可调整部件形状和排气设计。
Elastoflex® E成型部件打造安全舒适的车内空间
利用Elastoflex® E 半硬质聚氨酯组合料，客户可对汽车内饰的泡沫背衬部件进行定制。这些专为成本和性能优化的组合料具有密度低、排放小、耐老化等优点，与PVC、TPO 和PU 等多种基材和表皮的粘合力十分出色，目前已被全球众多汽车制造商批准用于生产。由于脱模时间短、材料用量少、加工安全性高，这些组合料还有助于提高成本效益。因此，可使用它们来生产流道长或壁厚小的复杂形状零部件，整个过程只需一步即可完成。
未来计划：将Ultrasim® 应用于自结皮和软质泡沫的汽车部件
新的模拟服务也已被客户应用于发动机罩和方向盘等其它部件，即采用自结皮和软质泡沫制造的部件。中期目标是使用Ultrasim® 确定各种聚氨酯组合料在模具中的最佳加工参数，以及特定模具最适合的聚氨酯组合料类型。要实现这一目标，不仅需要泡沫工艺的虚拟流程图，还必须精确模拟部件的机械性能——而早在多年前，巴斯夫就开始将这一服务成功应用于客户项目中的纤维增强工程塑料。
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