你的电动车够炫目多彩吗？

电动车的经典散热格栅朴实无华，从而为汽车制造商设计车头时打开了新的空间。Leonhard Kurz的Iconic Space Grille（标志性空间格栅）即是很好的一个例子，该产品在Automotive Brand Contest 2020（2020汽车品牌大赛）上赢得了认可，不仅体现了汽车设计的现代感，而且还采用了新的生产工艺。

电动出行正成为欧洲的趋势。据德国联邦汽车运输局1月初公布的数据显示，仅去年在德国登记的电动汽车就有近40万辆，而且这一数字仍在继续上升。到2030年，德国将有700万至1000万辆电动车上路。这对汽车行业尤其是汽车设计构成了挑战。电动汽车不再需要传统的散热格栅，因此给汽车前端识别平台带来了变革，而这却正是对于众多品牌至关重要的汽车的脸面。

Leonhard Kurz技术与创新管理项目工程师Fabian Bürkel解释说：“有鉴于此，Leonhard Kurz的团队考虑了如何创造出一个相互连接的、强大的表面，不仅可以展示品牌形象，还有助于与环境互动。”这些考量的结果便是Iconic Space Grille（标题图）的产生。举例来说，凭借前端设计收获Automotive Brand Contest 2020 ABC大奖，便是该项设计大获成功的一项明证。3D棱镜设计、高效模内装饰技术，以及晶莹剔透的可自我修复聚氨酯（PU）表面为这家来自德国中部弗朗索尼亚的Fürth的公司赢得了评审团的亲睐。

充满未来感的现代汽车设计
“该部件的特殊设计通过利用现代可定制LED技术，创造出引人注目的背光效果，为车辆与其它道路用户交换信息提供了便利，”Bürkel解释道：“与此同时，摄像头和传感器等技术组件代表着未来，尤其代表着自动驾驶汽车未来的重要特征，可以安装在光滑、互相连接的表面下，且基本做到隐形，”他进一步补充说。

Iconic Space Grille与传统散热格栅的唯一相似之处是其外形。除此之外，该设计还可以扩展到车辆的整个前端，让人们得以一窥当前设计选项的全景：不同大小的棱镜相互堆叠，突出了光线反射，并创造出三维深度效果。相应的日间或夜间背光设计更是为这些效果增添了动感。“如，只要开启背光（设想一下前端不带电时的外观或者Shy Tech隐形技术），夜间设计模式就会出现，并随即取代指示灯。可提供非常不同的照明情形，以及单侧局部照明和双侧闪烁，还会采用不同颜色，如红、绿或橙色。”Leonhard Kurz的高级设计师Alisa Schäfer解释道。一方面，自动驾驶车辆与环境的视觉交流是通过这种方式实现的，如，两侧闪烁发出制动信号，并向行人表示他们可以过马路了。另一方面，得益于多功能技术，可以根据用户的偏好来定制车辆，如通过视觉投影在车内播放音乐（图1）。

Iconic Space Grille的出现只是众多可能性的创意之一。“就设计而言，我们有很高的创作自由度。” Schäfer强调说：“可以实现不同的装饰效果、改变三维结构，当然，还可以对标识进行整合。”她补充道。PU层也可以染色，以达到不同的传输水平和特殊的设计效果。参加Automotive Brand Contest 2020角逐的组件仅是展示该领域未来应用广度的一个实例，而其应用也不会只局限于汽车行业：由于该组件结构的特殊以及所拥有的极高的设计和材料自由度，产品标志还可以集成在诸如鞋子或富有未来感的洗衣机装饰中。

“新开发的IMD PUR制造工艺使多种材料的组合使用成为可能。我们并不局限于某种特定的热塑性材料或表面装饰，”项目工程师Fabian Bürke解释说。IMD PUR是一种综合了两种工艺优势的工艺技术，即兼具二次注塑成型的设计品质和多样性，以及PU涂层晶莹的外观、优异的表面保护性和自我修复特性。

PU——外观设计的理想材料
PU具有多种性能，特别适用于现代汽车。如，自动驾驶车辆需要可被激光雷达和雷达光束穿透的材料，而PU可以不受限制地提供这些性能。其次，安装的摄像头必须能不受任何干扰地感知整个环境，这种具有玻璃外观的多功能塑料材料为此提供了保证。同时，由于外部元件暴露在强烈的环境影响之下，因而其表面耐受性提出了很高的要求。因此，PU的自我修复能力使得这些组件受益匪浅。如，在洗车设施中，因压力和高温作用导致PU涂层表面产生的细微裂缝，又会重新闭合起来。

仔细审视Iconic Space Grille
Iconic Space Grille由三部分薄层组成（图2）。Leonhard Kurz团队将聚碳酸酯（PC）作为底层，以获得所需的透明度。不过，也可以使用其它热塑性材料，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、以及PC与ABS的共混物，具体取决于所期望的设计效果。中间层IMD装饰膜为约0.02 mm厚的纯清漆涂层。PU则位于表层。“这是IMD PUR制造工艺的标准设置。根据客户的技术要求，在一定程度上可以选择最经济的材料层，”Bürkel解释说。与热塑性塑料相比，PU的优势在于可以采用不同厚度，既可以是0.5 mm，也支持10 mm以上的厚度。如果客户需要，还可以在PC的背面集成第四道装饰层，以产生额外的深度效果。通过这种方式，可以将各种设计元素、图标甚至徽标插入组件的不同层级，从而确保在最终视觉呈现中实现极富吸引力的3D效果。
 
该工艺包括数个工作步骤
使用IMD-PUR工艺生产的效率非常高，因为这两种工艺步骤可以在同一模具内进行（IMD-PUR滑动工作台模具，由Schöfer制造）（图3）。第一道工艺步骤采用IMD工艺生成基本组件。此时，在塑料注射进行的过程中，先前涂布于由聚对苯二甲酸乙二酯（PET）制成的载体的装饰层彼此连接起来。第二步是用PU浸没已生成的IMD组件。一种专门开发的复合层（即构成IMD转移涂层系统一部分的面层）负责保证装饰层与PU层之间的连接。这两个工艺步骤也可以并列进行。但这需要旋转堆叠成型工具技术配备了转盘或立方体技术（图4）。

相应的注塑模具可由Leonhard Kurz的子公司Schöfer制造。Schöfer高级技术负责人Markus Koppe博士解释说：“滑动工作台的设置更适合较小批量的生产。但这种模具的优点在于它具有更高的成本经济效益，并能在传统注塑机上使用。另一方面，立方体模具设置则使我们得以跃升到高性能范畴，非常适合较大批量的生产，但同时必须采用一种更为专业的注塑机。对于较大批量，相关成本较高也情有可原。应根据客户的要求，判断哪种方式更合适、更经济。”

在Kurz集团公司内部即可完成所有其它与车辆前端设计生产相关的工序，如Iconic Space Grille。举例而言，Leonhard Kurz子公司Burg Design即以高端设计饰面制造商而为汽车业内所熟知，拥有多年生产各种车辆内、外饰组件的丰富经验。

“Kurz与其子公司密切合作，可以完成从设计到应用、从工艺开发到模具开发与制造的所有步骤。”项目工程师Fabian Bürkel强调说：“当然，我们还在各个工艺步骤阶段与外部合作伙伴进行合作，例如，与材料制造商以及注塑成型或聚氨酯配混厂合作。”
 
精简工艺、缩短路径
工具技术与工艺之间的关系是一种协同作用，在相应的生产技术中起着极其重要的作用。“根据要求，我们可以为客户提供交钥匙解决方案，也支持工艺技术的设计，如，样品部件，如果需要，也适用于第一批部件。在选择工艺和工具之前，Kurz还提供全面的支持包，包括可行性分析、几何评估、设计研究和设计实现。通过Schöfer，我们可以在双组分技术领域提供系列化支持，但在许多情况下，我们只是就各工艺步骤利用我们的专业知识来为客户提供支持。”Bürkel补充道。

通过IMD PUR所代表的“一次注射工艺”，不仅可以获得富有吸引力的设计，还能应对当前面临的经济性挑战。气候保护和可持续性重要性的日益上升，对简化工艺并省略不必要路径的流程提出了要求。而IMD-PUR工艺正好可以将这一目标付诸实现。

来源：荣格-《国际塑料商情》


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