薄壁前端模块用高流动性聚酰胺

具有易流动性的热塑性塑料通常比同类标准材料贵一些；然而，它们提供的优势最终会在加工、生产成本和设计自由方面得到回报。这可以从福特Kuga SUV采用塑料-金属复合材料技术生产的高度集成的前端模块中看出。

除了钢板，高负荷结构部件的生产还包括聚酰胺（PA）6，即朗盛生产的易流动、玻璃纤维增强Durethan BKV30H2.0EF。支撑和完全组装的前端模块由梦达驰开发并生产，该公司是汽车行业的全球系统供应商，总部设在德国莫尔斯巴赫。

朗盛的混合设计专家Ulrich Dajek解释说：“我们的易流动聚酰胺6可以在较低的注射压力下加工。因此，较小的注塑机，较低的夹紧力可以用于生产混合支撑。这对机器运行成本产生了积极影响，并使机器选择和生产计划具有更大的灵活性。”

支撑体内有一个主动控制单元，由四个移动的格栅百叶窗组成，确保按需向发动机冷却系统供应空气。支撑在侧面和上弦杆处包含加强金属嵌件。后者可容纳高负荷的发动机罩插销。混合动力设计的主要任务是支撑冷却系统并将其固定到位。许多附加功能也集成在摇枕支撑件中，例如导轨、调节驱动装置的支座和紧固件。“我们的开发工程师成功地集成了所有这些元素、功能和接口，从而满足了功能和负载需求。同时，他们还确保了整个前端模块可以在不同地区的不同版本中，以一种高成本的方式，以自动化、高产量的方式生产出来，”梦达驰产品开发团队负责人Horst Dieter Haltrich评论道。

作为混合动力支撑的塑料部件，PA 6与可能的替代材料聚丙烯（PP）相比有两个主要优势。第一个优点是该组件包含多个直接螺纹连接；这些连接比使用额外的金属嵌件更具成本效益。与PP相比，采用PA 6设计的螺纹连接更稳定，使用寿命更长，更可靠。与PP相比，聚酰胺的第二个优点是它能承受格栅百叶窗关闭时产生的热负荷。

由于PA 6的高流动性，具有细丝几何结构的部件区域可设计为壁薄。“在承受较低荷载的区域，壁厚有可能减少20%左右。与相同玻璃纤维含量的标准PA 6相比，这可显著减轻重量，”Dajek称。由于填充压力较低，易流动材料的另一个好处是可以生产出应力较低的部件，从而将变形降至最低。

在混合动力支撑的整个开发过程中，福特、梦达驰和朗盛紧密合作，直到系列开始批量生产。朗盛还引入了其HiAnt工程服务。在几项工程研究中，进行了构件拓扑分析，以便为考虑相关荷载工况的聚酰胺加强筋的设计和位置提供建议。各种计算和模拟，如分析散热器安装的刚度和支撑的动态稳定性和噪音振动平稳性（NVH），也是极具挑战性的。此外，还模拟了金属加固门闩区域（引擎盖锁扣）的承载能力以及几个与保险相关的负载情况，例如行人保护的小腿碰撞试验或轻微碰撞（例如停车时的撞击）下整体组件的行为。此外，Lanxess朗盛还按照福特的规格对原型和系列生产部件进行了测试。Dajek说：“例如，我们让整个组件在气候室中结冰，并测试了格栅百叶窗的可靠开启和关闭。”