TPU材料开启汽车行业柔性新应用

大家都知道，增材制造在汽车行业中的应用非常广泛，不管是原型验证还是功能性验证。但是像柔性材料，比如说TPU还是比较少的。7月5日，霍尔榜直播平台，巴斯夫Forward AM 粉末产品应用技术工程师李燕升就“Ultrasint® TPU材料的汽车应用”话题，给我们带来了TPU材料在汽车内饰柔性应用的一些分享。

这款柔性材料的创新应用是基于巴斯夫Ultrasint® TPU材料，本次直播李工为大家带来的是汽车内饰使用增材制造的优势；第二，满足汽车内饰材料的材料应该满足哪些测试；第三 TPU材料为了满足客户需求可以进行的后处理方式；第四、Ultrasim®仿真模拟软件为客户提供更加广泛的可能性；第五，汽车内饰的实际应用案例的一个分享。

汽车内饰使用增材制造的优势，大家都知道，汽车内饰为汽车OEM和供应商提供了实现增加产品价值和增加产品差异化的最佳机会。它的本质就是具有安全座椅娱乐和通信的驾驶舱，在视觉上需要呈现和谐的布局。而设计师面临的挑战就是在相对小的空间内，还有一定重量的限制内，需要创造出一个具有兼顾舒适、美观、隔音和耐用的空间，而增材制造可以为汽车制造厂商带来的优势，第一、更轻的结构。第二、更加的舒适，提供更加舒适的舒适性。第三、个性化，比如说满足特定的驾驶员的一个需要。第四、脱颖而出的独特设计，比如说品牌的logo，还有不同厂家的一些特殊的logo。既然增材制造可以带来如此多的优势，那么怎么样才能让这个优势转化为实际的应用例子？

与应用密切相关的就是产品的鉴定认证，我们巴斯夫Ultrasint® TPU材料就是为了满足客户的不同需求，做了大量的测试与认证。其中，在汽车内饰材料中，我们满足汽车行业中的客户做了以下4个测试鉴定。第一、耐紫外线性测试，第二、阻燃测试，第三、疲劳测试，第四、有机物（voc）挥发测试。

巴斯夫Ultrasint® TPU材料是如何满足以上4类测试的。首先带来的是耐紫外线性测试，耐紫外线往往与耐候性都是有密切相关的，在汽车内饰材料中都必须要经过严格的测试，以确保这些材料能够多年的承受暴露在这个环境中，它的力学性能保持基本不变。我们提供了两款测试，一类是模拟户外条件下的测试，另外一款测试是模拟汽车仪表盘的一个环境。

大家可以看两张测试的图片，第一张图片，是拉伸强度与时间的一个测试，我们可以看出TPU的材料在户外条件下，它的拉伸强度几乎是保持不变的，它在汽车仪表盘的环境中，它的拉伸长度结果也是不变。在右侧的图片中，展现出的是老化时间与断裂伸长率的关系，从中我们也可以看出在户外条件下，它的断裂伸长率是几乎保持不变的，而它在汽车仪表盘中，它是在后期是有一个略微的下降，但是这个并不影响客户的实际使用。

最下面两张图片，这个图片展示出了材料在耐紫外线下的黄变情况，我们可以看出这个材料几乎没有发生黄变，展现出了优异的耐黄变性能。

另外带来的就是一个阻燃测试，阻燃测试对于汽车内饰材料中是至关重要的，只要是汽车内饰材料中用到的材料都需要经过阻燃测试。阻燃测试是这样的，它测试的是以材料在标准条件下的一个抗燃烧能力，我们的TPU材料是通过了XY方向的测试，也通过了Z方向的测试。

数据表中我们可以看出，TPU材料是通过的是FMVSS 302测试，然后所有的样品都通过了阻燃测试，这个阻燃测试的燃烧速率是小于100毫米每分钟的。原则上，测试的零件必须是内饰件的最终的几何形状，但是取决于客户的实际的应用，我们就只能去做一个1毫米的板材去做参考，我们并没有办法去覆盖所有的客户，用实际最终的样件来满足客户的要求。

第三个是有机物挥发测试，尽管很多人都会期待或者欣赏，坐在车内一个非常喜欢新车的味道，但是这个味道一定要保证汽车的空气质量，它不会对人体造成任何潜在的安全风险，因此需要对汽车内部所使用的材料以及产品进行严格的测试。比如，测试挥发性以及半挥发性的排放量以及它们的味道，以上表格就展现出了Ultrasint® TPU01这款材料，打印出汽车内饰件的一个分析结果。

首先，可以看出第一列是VDA 270是一个味道的测试，这个味道测试它至少是有5个人来进行打分， 1分表示毫无察觉，6分就表示这个味道几乎让人无法接受。而我们这款TPU因子材料打印出来的样件，它的分数是小于3分的，它就意味着我们是可以察觉到一定的塑料的味道，但是这个味道又不会让人觉得不舒服。我们也测了一些甲醛的含量，还有一些挥发物有机物含量，它都是已经小于一定的数值的，并且它是满足客户的需求，展现出了优异的性能，也满足了客户的要求。

其次带来的是疲劳测试，疲劳测试是一个循环负载下，预测零件和材料在波动载荷下的使用寿命，对汽车内饰件来说是非常重要的。比如说汽车座椅和头枕，它是需要经过长时间的去要承受循环应力，而我们这款材料也经过了疲劳测试，我们测试了三种条件下的测试效果。

首先，是室温条件下2毫米的一个板材，我们测试的条件是弯折90度，就是这个材料它需要弯折90度，并且它需要弯折10万次，在使用条件下90度弯折10万次，我们可以看出它的切口缺口处是没有增长的，说明这个材料是符合了测试的标准。

另外，我们也测了一个低温零下10度一个切口板材的循环测试，它的缺口也是没有增长的，也展现出了优异的耐疲劳性。大家都比较好奇，既然板材是可以经过弯折测试的，那么我们打出来的这种晶格结构，它是不是也可以通过疲劳测试。而我们也测了一个室温条件下的晶格结构，我们也是通过了10万次90度的弯折测试，也展现出了一个优异的耐疲劳性能。

Ultrasint® TPU为满足客户需要的后处理方式有很多种，大家从这张图中可以看出，最左侧它是灰灰的颜色，这种表面是微处理的，只进行了简单的喷砂处理。而中间这种黑色的，还有汽车头枕，它是经过了化学熏抛，化学熏抛目前是唯一可以使3D打印样件表面变得光滑的一个方法。

最右边黄色的框子里面，蓝色的是我们巴斯夫特有的柔性涂层的一个解决方案，是化学熏抛结合了柔性涂层，我们可以看出它的效果是非常好的。这个柔性涂层与TPU的结合是非常牢靠的，因为它也是TPU的一个涂料。

大家都非常好奇，这款柔性涂层涂到TPU01材料上，这个涂料会不会对原来TPU01它的一些性能或者是鉴定会带来一些影响，这个答案肯定是否定的。

这款TPU的柔性涂层材料，我们也做了大量的试粘接性测试，就是去测柔性涂层与TPU本身它的一个连接性的测试，还有一个耐磨性测试，还有涂了柔性涂层的样件，也去做了一个疲劳测试，它的疲劳测试也经过10万次的弯折，弯折处并没有发现涂料起皮或起鼓分裂的情况，展现出了非常优异的结合性。

我们也测了一下耐刮擦耐水解以及耐化学腐蚀，我们测了一下乙丙醇、乙醇、氢氧化钠溶液，还有一些盐酸溶液，对这个涂料都是没有影响的。另外，我们也测了VOC的测试，雾化测试，还有耐紫外线性测试，而且这款涂料是非常安全的一个涂料，它是可以与皮肤直接接触的。我们也做了细胞毒性、皮肤致敏性以及皮肤刺激性的一些测试，它均通过了相应的测试，展现出了优异的使用性能。

接下来，为大家介绍巴斯夫特有的仿真模拟服务，通过仿真模拟服务，我们可以极大地发挥出增材制造的优势，通过设计和模拟样件几乎可以随意的进行个性化调整。我们这款仿真模拟主要分为以下7个内容：第一、模型验证优化。第二、打印过程模拟。第三、材料建模。第四、材料测试。第五、打印过程优化。第六、结构分析。第七、零件应用测试。

我们巴斯夫是具有一个非常雄厚的化学和材料的专业知识，根据TPU材料的特性，例如，它的力学性能不同温度下的粘弹性能、回弹性能以及Compress set 进行材料建模，从而提供了更加优异的结构设计，满足客户不同的使用需求。

通过力与位移关系图，我们可以看出大概有4类晶格结构。第一类是线性刚度，它是一种舒适的晶格结构，比较柔软，适合做一些床垫一些电子。第二类是高线性刚度，它展现出了优异的回弹性，适合是去做一些鞋垫。第三类就是低能量吸收器，它具有良好的缓冲效果，非常适合适用在汽车头枕，汽车座椅上面。第四类是高能量吸收的晶格结构，它是适合用在一些头盔以及护垫上面的应用。根据这些结合我们的Ultrasim®仿真软件全流程的一个设计优化，给客户带来更加优异的体验。

【TPU材料汽车内饰案例】汽车座椅对于驾驶员来说，一款舒适贴合的汽车座椅是非常重要的。而标准化生产出来的汽车座椅，无法满足不同体型、不同驾驶偏好的驾驶员，无法给所有的驾驶员带来一致性的价值体验。而我们的客户裕克施乐（OECHSLER）就想打破传统的成形方式，为解决以下三个痛点，第一、在装备过程中繁杂的流程。第二、新产品迭代的时间过长。第三、制造运营时间过长。我们的客户裕克施乐（OECHSLER）选择采用3D打印技术，并使用巴斯夫Forward AM的 Ultrasint® TPU01这款材料打印出具有晶格结构的汽车座椅，而晶格结构的汽车座椅可以轻易的去实现轻量化，而晶格结构也可以轻易的实现人体工具设计，实现卓越的舒适性。与传统成形方式不同，不需要注塑或者发泡，装备过程中的零件，以及复杂程度都极大地减少，显著的缩短了产品的研发和制造运营的时间，我们的材料在使用过程中也得到了客户的好评。

巴斯夫，霍尔榜联合播出

TPU材料开启汽车行业柔性新应用相关推荐

瓜子二手车严选直卖店再下一城：长沙直卖模式开启汽车新零售新时代
12月1日,瓜子二手车严选直卖店落地长沙,正式对外营业.据悉,瓜子二手车严选直卖店长沙店依然坚持不赚差价的直卖模式,实现了线上电商高效性与线下实体店强体验性的有效结合,通过一站式.一口价.一次多看的服 ...
2020年中国汽车行业网络关注度分析报告
蜜度大数据研究院联合新浪汽车发布<2020年中国汽车行业网络关注度分析报告>,以2020年1月1日-12月31日为分析时段,以大数据视角解析中国汽车行业发展现状,从市场概况.人群画像.品牌 ...
2022年十大汽车行业新闻
2022年 1 月 5-7 日举行的年度消费电子展 (CES) 吸引了来自各个领域的科技公司,例如5G.物联网.区块链.汽车.健康.体育.娱乐.医疗保健.智能家居.机器人.增强现实 (AR).游戏.设 ...
2023年氢能源汽车行业数据统计：氢能源汽车行业迎来高速发展
中国报告大厅网讯,全球各个国家都在近几年发布了关于氢能源汽车产业发展规划,减少二氧化碳的排放量,降低对环境的污染,以下是2023年氢能源汽车行业数据统计. 近年来,我国高度重视新能源汽车产业发 ...
柔性电子综述2012 ---在医疗，汽车行业，人机界面，移动设备以及其他场景下的可能应用
Flexible Electronics: The Next Ubiquitous Platform 杂志: PROCEEDINGS OF THE IEEE author: Arokia Nathan ...
汽车行业数字化转型：时代巨变下的新机遇
汽车产业在国民经济.社会发展.消费经济中具有支柱性地位,产业链长.涉及面广.带动性强.提升汽车产业的高级度.复杂度和发展能级,将对我国制造业的高质量发展,实现制造强国具有重要意义. 时代变革下,汽车行 ...
快商通智能座舱解决方案，开创汽车行业主动智能交互新局面
汽车行业迎来了新的发展阶段,数字化体验的变革期让汽车行业的智能化需求攀升.智能座舱以风驰电掣的速度正在渗入我们的生活,到2025年智能座舱渗透率将超75%,2030年国内智能座舱市场规模预计可以达到1 ...
中台实践：新汽车行业的业务、技术和平台转型
陈新宇等读完需要 10 分钟速读仅需 4 分钟图片来源:pexels.com 汽车行业在过去的三年里迎来了从增量市场转变为存量市场的大趋势,倒逼着汽车企业不断改进经营模式.国内车企越来越意识到 ...
2021年新能源汽车行业造车新势力专题研究报告
核心观点我们预计中国新能源汽车 2021-2025 年间销量年均合复增长率将达到 34.2%.得益于 1)补贴政策的延长和 2)双积分政策的推动等政策利好,我们预计中国新能源汽车的销量将在 202 ...

TPU材料开启汽车行业柔性新应用

TPU材料开启汽车行业柔性新应用相关推荐

最新文章

热门文章