中控台控制面板演示器，使用 DirectCoating 通过背面模压印刷的 Makrofol® 聚碳酸酯薄膜和基于 puroclear® 的深光泽表面处理制成。© Rühl Puromer

 

采用聚氨酯 (PU) 涂层系统的 DirectCoating (DC) 是一种经济且可持续地生产功能性高度集成且装饰精美的塑料部件的新工艺。Rühl Puromer GmbH和科思创联手扩大该技术对大规模生产的适用性。

 

“我们希望开辟在电动汽车和自动驾驶应用中广泛使用的工艺，并使用它来制造具有多功能、无缝集成的汽车内饰显示、操作和环境照明元件的大面积装饰部件，”博士解释说. 科思创工程塑料业务实体欧洲应用开发主管 Olaf Zöllner。

 

“我们还看到了高度集成的乘用车外部部件的良好机会，例如扰流板、雷达罩、前饰板和带有用于车辆进入的触摸面板的支柱装饰。在医疗、通信和 IT 技术方面也有巨大的潜力，”Ingo 博士补充道Rühl Puromer 的董事总经理 Kleba。

 

 

DC 工艺在一个工艺中结合了两种成熟的技术：热塑性塑料的注塑成型和 PU 系统的反应注塑成型 (RIM)。首先，在模具型腔中生产热塑性塑料载体，然后将其转移到第二个型腔，该型腔因涂层的厚度而扩大。在那里，然后将 PU 系统注入到载体上。

 

PU 涂层在设计方面提供了非常大的自由度。组件的表面可以制成透明、半透明或有色，并且可以制成对化学介质（如脂肪护肤霜）具有高度耐受性或赋予皮革般的柔软触感。花丝表面结构可以精确成型。高光区域可以直接与哑光结构相邻。此外，无需投资单独的涂装系统。与喷漆相比，没有因过喷而造成的油漆损失，因涂装错误而产生的报废更少。

 

 

科思创在模克隆®、拜本兰®和模克本兰®品牌下为直流工艺开发了特殊的 PC 和 PC 共混化合物，以及广泛的模块化涂料原材料，不含溶剂添加剂——例如特殊的 Desmodur® 异氰酸酯交联剂和 Desmophen ® 多元醇——用于 PU 涂料。

 

对于 DC 工艺，Rühl 提供光和颜色稳定的 2K PU 涂层系统 puroclear® 等。它们的 RIM 循环时间通常至少等于注塑成型的循环时间。该系统包含已在批量生产中多次证明的“内部释放功能”。因此模具不必喷洒脱模剂。这有助于缩短循环时间和简化流程。

 

此外，产品系列中还增加了自愈变体（回流效果）。Ingo Kleba：“例如，由车钥匙或石屑迅速造成的油漆表面划痕会随着时间的推移自行消失。这些部件的外观、价值和功能可以保持更长时间，这意味着最大程度地适合日常使用。 "

 

 

Makrolon® 和透明 puroclear® 等级彼此牢固地粘合在一起。在老化过程中的粘附性方面仍有改进的余地。因此，开发合作伙伴优化了几种材料组合，并在 POSI 剥离测试 (ISO 4624) 中评估了它们的粘合强度。“即使在炎热和潮湿的环境中长时间老化后，我们现在也可以提供符合 OEM 粘合规范的材料系统，”Zöllner 说。

 

 

精确模拟 PU 填充过程和翘曲对于 DC 组件的最佳性能至关重要。科思创为此开发了合适​​的工具。“通过基于两相 CFD（计算流体动力学）模拟的新计算方法，现在可以精确确定填充过程中气泡形成的位置，以及它们是否保留在组件中或到达模具排气口。这是不可能的使用以前的方法，”科思创负责计算直流分量的 Christoph Bontenackels 解释道。新的计算工具也可用于模拟组件失真。它可用于找到具有较大壁厚跳跃的 3D 结构的最佳层厚比，此时翘曲和循环时间最小。

 

开发合作伙伴希望进一步扩大 DC 工艺的应用范围。一种方法是将箔片集成到工艺中，以扩大功能集成的可能性。例如，箔片可以在背面印上导电轨道和电路图，这是为操作面板配备背光感应按键功能的先决条件。