注塑成型的長玻纖增強聚丙烯以前未曾用作前端支架，但是有些汽車生產(chǎn)商，特別是歐洲的汽車生產(chǎn)商將其視為替代模壓成型聚丙烯玻纖氈熱塑性（GMT）片材以及在金屬上外覆成型工程塑料制造混合系統(tǒng)的強有力的待選材料。注塑成型的長玻纖增強聚丙烯似乎成了新的、設(shè)計上具有高度零件整體性的汽車前端系統(tǒng)（FES）的主要材料。

最新的進展是寶馬2002款Mini Platform車的前端支架，它采用Stamax LLC公司的30%長玻纖聚丙烯注塑成型的。Stamax LLC公司是荷蘭Owens Corning公司和DSM公司的一家合資企業(yè)。聚丙烯支架把散熱器、喇叭、冷凝器、托架這樣一些前端部件都整合“懸掛”成為一個零件，從而降低了成本，并且比GMT車的零件重量減輕了大約30%。

與此同時，Dow Automotive公司正在推出一種將長玻纖聚丙烯與鋼結(jié)合在一起的塑料/鋼混合系統(tǒng)，它不采用外覆成型，而是采用DOW公司開發(fā)的結(jié)構(gòu)膠黏劑系統(tǒng)。一種叫作低能表面膠黏劑（LESA）的雙組份丙烯酸－環(huán)氧樹脂膠黏劑將聚丙烯黏接在金屬上，無需火焰加熱或者電暈處理，也不用刷底層膠。DOW公司已經(jīng)為大眾汽車公司制造了一件用LESA膠黏接的汽車前端系統(tǒng)的原型產(chǎn)品。

降低成本

俄亥俄州Akron市的一位咨詢?nèi)耸?/SPAN>Robert Eller預計，采用長玻纖聚丙烯的整體前端將首先在廣泛采用“開放式結(jié)構(gòu)”組裝方式的歐洲受到歡迎。這種方法用縱軌來滿足前端碰撞和吸收能量的要求，使前端支架更容易用螺栓連接就位。美國推崇 “閉合式結(jié)構(gòu)”組裝方式，則不適合于用這種材料來替代金屬前端支架。

從長遠看，預計在經(jīng)濟性和性能方面顯著優(yōu)越的長玻纖聚丙烯在線摻混和成型工藝必將在整體前端支架領(lǐng)域扮演越來越重要的角色。

20世紀90年代中期，德國大眾汽車公司率先采用模壓成型的GMT零件通過熱樁接法或者鉚接法生產(chǎn)了長玻纖聚丙烯前端系統(tǒng)。最近，Bayer AG（拜耳公司的德國母公司）憑借其將長玻纖尼龍6外覆成型在金屬沖壓件上的專利混合系統(tǒng)在前端系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。Bayer公司混合前端系統(tǒng)概念的最新進展出現(xiàn)在2002款 Polo車上。Bayer公司采用模內(nèi)組裝方法將Durethan BKV 130 H2.0長玻纖尼龍6外覆成型并與3個薄鋼板部件黏接在一起。這種混合前端第一次涉及可見表面（帶有細粒紋理）和結(jié)構(gòu)支座兩者的成型。熱流道模塑工藝避免了以前在脫模之后還需要去除結(jié)構(gòu)部件上的澆口的麻煩。

寶馬公司采用Stamax P30YM240（一種30%長玻纖摻混聚丙烯粒料）為它在英國生產(chǎn)和組裝的Mini Platform轎車生產(chǎn)的全塑注塑成型前端系統(tǒng)開辟了新領(lǐng)域。這個每年120,000輛車的寶馬計劃包括在美國銷售的Mini Coopers車?！罢w設(shè)計的寶馬6.6lb車前端支架采用我們的玻纖增強聚丙烯，結(jié)果使重量大大減輕，并把過去大約20個金屬零件合并到一個單一的支架上，”Stamax LLC公司下屬的美國Stamax North America公司商務負責人Maria Ciliberti說。寶馬車前端支架是由法國注塑成型集團Faurecia公司的英國分公司用1500t壓力機成型的。

據(jù)報道，寶馬Platform車的特殊設(shè)計要求束縛了所能夠達到的零件整合程度。一位要求不公開姓名的從事類似項目的人士評論說，寶馬的支架在幾個方面都還算不上是完整結(jié)構(gòu)的前端支架。例如，大燈就沒有被整合到支架里，因為道路顛簸會損壞靈敏的照明部件。而且，彈鍵鎖緊的要求是采用附著在縱向金屬軌上的側(cè)裝支座系統(tǒng)來滿足的。最后，寶馬車的熱塑性塑料支架本來就沒有打算用來單獨滿足整個前端撞擊要求。金屬橫梁仍然還在使用。

Stamax公司的摻混料是采用專利技術(shù)生產(chǎn)的，該技術(shù)將低分子量聚丙烯涂覆在長玻纖上，以確保其充分潤濕和極好的分散度。所供應的長玻纖聚丙烯是0.5in長的粒料。

為了進一步發(fā)揮這些摻混料降低成本的作用，Stamax LLC公司最近推出了含有60%長玻纖的聚丙烯濃縮料。這種類型的產(chǎn)品可以在壓力機上用未摻混的聚丙烯稀釋成特定用途所需的增強纖維量。很快就將會推出75%的長玻纖Stamax濃縮料。

獨特的結(jié)構(gòu)黏接劑

早在幾年前，Dow公司就開始尋找“制造完整結(jié)構(gòu)的前端系統(tǒng)的途徑”，Dow Automotive公司車外系統(tǒng)的全球技術(shù)負責人Padraig Naughton說，該公司的結(jié)論是，長玻纖聚丙烯顯然是最佳選擇，因為它與其它材料相比，成本更低、密度更小。于是，Dow公司決定用它的LESA黏接劑系統(tǒng)把鋼和聚丙烯復合材料黏接在一起。據(jù)報道，這種材料在無需涂刷底層膠和進行預處理的條件下，就可以黏接類似材料，包括金屬和聚丙烯與尼龍、SMC或者SRIM之間的黏接。

Dow公司從一所歐洲的大學那里獲得了LESA的基本化學配方。它是一種雙組份黏接劑系統(tǒng)，在空氣中氧的存在下，在室溫進行固化?；旌虾蟮摹俺跁r間”從2～15min不等。黏合后的組件經(jīng)過幾分鐘就硬化了，經(jīng)得起搬運操作，但完全固化需要24h。

雖然Dow Automotive公司正在開發(fā)它自己的長玻纖聚丙烯摻混料，但Narghton注意到，LESA方法不受將長玻纖摻混到聚丙烯中去的任何特定方法的限制。據(jù)說，Dow公司用機器人涂抹黏接劑的方法可以提高前端支架的結(jié)構(gòu)整體性和剛性。Naughton把這歸功于它的塑料與金屬之間的化學黏接作用。與此不同，注塑外覆成型法采用使尼龍強制通過金屬沖壓件的孔洞的方法產(chǎn)生一種類似鉚釘?shù)臋C械連接。

采用LESA方法，Dow Automotive公司已經(jīng)制造出了可與現(xiàn)在高爾夫車上使用的金屬/塑料混合系統(tǒng)相媲美的前端系統(tǒng)原型。Dow公司相信，它的理念將在幾年內(nèi)被納入商業(yè)使用。除前端支架外，Dow公司希望將LESA黏接劑系統(tǒng)用于黏接整體的空氣進氣集管、車門、車尾門和柵格組件，預計首次商業(yè)應用是將玻纖填充尼龍空氣進氣集管，用在一款歐洲轎車上。

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