Технологии

Компания Bayer находится на этапе получения патента на пневмоформование с экструзией эластичных термопластических полиурентанов (TPU) поверх и через отверстия в алюминиевых или стальных вставках. Это позволяет создавать цельные структуры из мягкого и твердого гибрида металла и пластика (PMH), которые позволяют повысить соотношение стоимости и производительности для сидений не автомобильных транспортных средств.
Концепция сидения, предлагаемая Bayer, включает интеграцию многосекционного воздушного пузыря из TPU с жестким основанием или чашей сиденья. Вместо металла жесткая вставка может изготавливаться из найлона 6 или 66 или сплавов PC/полиэфира.
“Такой подход расширяет наши возможности в области выдувного формования деталей из PMH мягкого на жестком”, - говорит Крис Купер, старший технолог и соавтор изобретения новой технологии. Bayer уже является лидером в области технологии производства деталей из гибрида пластмассы и металла жесткое на жестком, изготовленных литьевым формованием армированного стекловолокном найлона поверх металлических вставок и через отверстия во вставках для создания похожих на кнопки замков. Эти гибриды широко используются для изготовления передних деталей автомобилей и грузовиков, решеток радиатора, педалей тормоза, а также маслосборников. По словам Гэрри ДиБаттиста, управляющего по рынку и другого соавтора технологии компании Bayer, гибриды TPU для выдувного формования улучшают эксплуатационные характеристики и снижают общие затраты, связанные с существующими методами изготовления амортизирующих сидений. Для изготовления используемых в настоящий момент  сидений используются легко прокалывающиеся надувные камеры из PVC, пенопластовые или наполненные гелем подушки и прочие методы, для реализации которых необходимы сложные и требующие больших затрат времени этапы сборки.
“Камеры из TPU обеспечивают амортизацию, которая сочетает высокую износостойкость с гибкостью при конструировании”, - добавляет ДиБаттиста. Материалы дают прекрасную устойчивость к воздействию влажности воздуха, к протыканию и воздействию различных химических веществ, а также низкотемпературную эластичность и возможность повторного использования лома. ДиБаттиста добавляет, что и жесткие, и эластичные компоненты гибридов могут использоваться для повышения консолидации деталей и сокращения количества этапов производства. Он рассказывает о возможности интегрировать дренажные отверстия, установочные приспособления, клапаны давления, отлитые за одно целое держатели для стаканчиков и прочие устройства. Этот метод хорошо использовать при изготовлении сидений из вспененного полиуретана, который также предлагается компанией Bayer.
 

Формование сидений из гибрида
На первом этапе реализации технологии выдувного формования гибрида TPU компании Bayer робототехническое устройство помещает жесткую металлическую или пластмассовую вставку в выдувную форму. У вставок имеются специальным образом расположенные отверстия, которые создаются с помощью штамповки или формования. Затем установка для пневмоформования с экструзией с аккумуляторной головкой сбрасывает заготовку в устройство. Затем устройство закрывается, и прикладывается атмосферное давление воздуха для формования надувной камеры из TPU. Расплавленный TPU продавливается через отверстия, создавая похожие на кнопки компоненты, которые закрепляют мягкие и жесткие сегменты. Кнопки формуются за счет проникновения ТPU через отверстия и образования грибовидной формы на выходе из отверстий с последующим замораживанием при контакте с холодной стенкой инструмента.
Компания Bayer продемонстрировала прочность крепления этих кнопок при испытании сидений размером 18 x 18 дюймов из PMH. Прочность крепления в среднем составляла 43.5 фунтов, а отказ, как правило, выражался в проваливании кнопок скорее из-за упругой деформации, нежели из-за механического разрыва или оседания.
За счет выдувного формования из TPU секций надувной камеры создаются регулируемые зоны сжатия в сидении. Надувные камеры могут быть постоянно герметизированными, или же они могут быть снабжены приваренным или сформованным воздушным клапаном. Надувные камеры из TPU можно окрашивать для получения соответствия или дополнения колористической гаммы жестких вставок, они также легко поддаются декорированию.

Новым способом изготовления сидений для неавтомобильных транспортных средств является выдувное формование мягкого TPU поверх жесткой металлической вставки с использованием пневмоформования с экструзией (см. выше). Для того, чтобы соединить твердый и мягкий слои, при использовании технологии Bayer формуют “кнопки” (см. ниже), когда расплавленный TPU проникает в отверстия в жесткой вставке, и образует на выходе грибовидную форму, и затем замерзает, прижатый к холодной стенке инструмента.

Компания  Bayer  рекомендует свою марку TPU Texin 985U для создания сидений из гибрида металла и пластмассы. Это смола на основе ароматического полиэфира с твердостью по Шору А 85. Компания Bayer также изучает возможности использования полиэфира и алифатических TPU для изготовления различных применений из гибридов металла и пластмассы.