图1 新款欧宝Astra OPC的复合材料座椅底板，是采用连续纤维增强热塑性层合材料经二次成型而出，它含有巴斯夫的Ultramid材料。其中，不含增强成分的 Ultramid级别被用于浸渍并固定纤维织物；座椅底板上的肋结构，是在注射成型过程的二次操作中形成的，它使用了抗冲击改性的增强级Ultramid 材料。基于该轻量化的复合材料概念，使得生产出的座椅底板减轻了45%的重量

为降低重量并提供优良的抗冲击性和加工性，纤维增强热塑性塑料正被创造性地用于注射成型的汽车结构件中——不仅新款欧宝Astra OPC的座椅底板让人们看到了这种增强的艺术，而且全新的EASI技术还将赋予汽车结构件钢一般的表现。

增强的艺术

2012年3月，在日内瓦车展中推出的新款欧宝Astra OPC 4门跑车，采用了由连续纤维增强（有机金属片材）热塑性层合材料制成的座椅底板。这是世界首个用于汽车生产的采用该技术的座椅底板，其中使用的塑料来自巴斯夫Ultramid聚酰胺产品系列中的特种材料。与之前的同类产品相比，该座椅底板减轻了45%的重量。

采用连续纤维增强的热塑性层合材料也叫“复合材料”，它是由塑料浸渍的织物制备而成的套料。对于那些必须很轻同时又要具备额外性能的塑料部件而言，这些材料可起到增强的作用。针对欧宝Astra OPC的座椅底板，巴斯夫开发了两款特殊级别的Ultramid材料：一种是不含增强成分的Ultramid材料，其作用是对玻璃纤维织物进行浸渍；另一种是抗冲击改性的短玻纤增强Ultramid材料，它作为一种二次成型用材料，可在经典的注射成型工艺中，成型出部件必要的肋和边缘。由于层合材料的强度高，因而可显著减小壁厚，从而使座椅底板的重量明显降低。

虽然2008年采用巴斯夫Ultramid材料制造的欧宝Insignia OPC座椅底板不含有叠层增强材料，但自此以后，两家公司在技术上的合作仍向前迈进了一大步。为了设计和制造用于Astra OPC的座椅底板，巴斯夫的工程师们还为连续纤维增强叠层材料和二次成型部件的肋部进一步提供了用于虚拟设计的材料描述。从此经验中获得的专业知识将被整合到巴斯夫Ultrasim通用模拟工具的扩展部分中，以对连续纤维增强热塑性复合材料部件的性能进行预测。

该复合材料座椅底板是采用模内成型技术生产而出，其过程是：将加热的热塑性层合材料放入注射模具中成型出必要的形状，利用一种巧妙的方式固定后，立即进行二次成型。在此创新生产工艺中，巴斯夫凭借其经验为客户提供了支持。

图2 与市场中其他类型的增强材料相比，钢丝织物确保了部件即使在撞击事故中遭受了高的冲击能，仍能保持结构的完整性。对于大批量生产而言，注射成型是最高效的 塑料加工技术。而注射成型与钢丝增强技术的结合，代表了高性能、轻量化部件步入了一个新的里程碑。由Bekaert公司提供的钢丝织物可根据各种不同的应 用需求而得到优化

座椅靠背，以及靠背上的横向支撑和扶手等，也都由Ultramid材料制成。该座椅拥有18种调节选项，从而能够最佳地适应驾驶员和乘客的身体坐姿。与欧宝其他许多轿车座椅一样，新款Astra OPC的座椅也同样获得了由Aktion Gesunder Rücken e.V.（简称“AGR”）颁发、专为“健康座椅”而特设的奖项。

钢一般的表现

通过与合作伙伴——比利时的Bekaert公司和荷兰的voestalpine Plastics Solutions公司合作，巴斯夫正致力于开发一种采用注射成型工艺来生产钢丝织物增强热塑性塑料部件的技术。

这一全新的技术被称作“EASI”，它是“能量吸收、安全性和完整性” 这4个英文单词的缩写。3家公司还将与汽车行业的合作伙伴一起，进一步开发该技术在汽车部件上的应用。

与众所周知的增强材料如连续纤维增强层合材料，或者是其他的碳纤维或玻璃纤维织物相比，这种钢丝织物尤其能够确保成型部件在遭受撞击时保持其功能的完整性，并可创造一种全新的性能类别。

自2010年以来，Bekaert公司、voestalpine Plastics Solutions公司和巴斯夫这3家公司已对钢丝增强注射成型部件展开了持续的研究。最初采用以往技术生产的部件是基于GMT（玻璃纤维毡增强热塑性塑料）的模压成型技术，并于2008年获得了AVK创新奖。目前这3家公司正通过合作，专注于研究如何利用传统的注射成型工艺生产钢丝增强的部件。

在此合作项目中，Bekaert贡献了其在钢丝织物方面的生产经验，而voestalpine Plastics Solutions公司负责工艺技术的开发和部件的注射成型。巴斯夫则为此项目而不断地开发适用于钢丝嵌入织物的Ultramid产品系列中的特定级别材料，即抗冲击性能得到优化的短纤维增强或长纤维增强聚酰胺。与此同时，该公司还通过组合适合这种新的复合材料的代表性方法和材料形式，来增强Ultrasim模拟工具的功能，以扩展其在预测部件性能方面的知识经验。通过使用聚酰胺作为基体材料，不仅可以生产出汽车的配附件或半结构件，而且还有助于开发出需要经受电泳涂装工艺的白车身部件。

被用于EASI概念中的钢丝增强材料确保了一个注射成型的部件能够保持其结构的完整性。在撞击事故中，也许EASI部件会受损，但它仍能吸收能量并进而保持结构的完整性。与采用传统增强材料成型的塑料部件相比，这项创新对于改变“部件在受损时通常会破碎”的状况具有决定性的作用。将增强材料预先分布在可吸收以及可均匀分配冲击能的区域中，能够带来采用其他增强技术根本不可能实现的“性能提升”。因此，适合采用该技术的汽车部件包括与结构相关的各种配附件，如保险杠横梁支架或汽车前端，以及白车身组件等。

当注射成型像聚酰胺这类的热塑性塑料时，即使部件形状复杂，也能够轻易成型，而且这是一种适用于大批量生产的、高度自动化的成熟塑料加工方法。这3家公司确信，通过将聚酰胺的注射成型与钢丝增强材料相结合，尤其为那些需要在撞击事故中保持支撑功能和结构完整性，进而对冲击力进行合理分配的部件提供了最佳的生产方法。