集成了熱管理的雷達(dá)傳感器概念

文/本刊編譯（原文來(lái)自LANXESS）

德國(guó)朗盛集團(tuán)開(kāi)發(fā)了一種集成了熱管理的新型雷達(dá)傳感器概念，通過(guò)混合技術(shù)，將導(dǎo)熱塑料與金屬冷卻元件整合在一起，并利用集成的緊固件實(shí)現(xiàn)了無(wú)螺栓的組裝，同時(shí)還為材料選擇提供了較大的自由度。

針對(duì)自動(dòng)駕駛應(yīng)用，德國(guó)朗盛集團(tuán)開(kāi)發(fā)了一種集成了熱管理的新型雷達(dá)傳感器概念。雖然距離自動(dòng)駕駛還有很長(zhǎng)的路要走，但駕駛輔助系統(tǒng)正逐漸成為未來(lái)汽車(chē)的重要特征，它可通過(guò)雷達(dá)波等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛周?chē)h(huán)境的360°監(jiān)控，而雷達(dá)傳感器正是用于距離測(cè)控、車(chē)道變更、防止碰撞及盲點(diǎn)探測(cè)等系統(tǒng)必不可少的組成部分。

雷達(dá)傳感器必須防塵防水，因此必須被設(shè)計(jì)成為完全封閉的系統(tǒng)，但這會(huì)使熱量難以從內(nèi)部有效地散發(fā)出來(lái)，進(jìn)而影響電子組件的性能和傳感器的耐久性。針對(duì)此問(wèn)題，朗盛采取導(dǎo)熱塑料結(jié)合金屬冷卻元件的方式，開(kāi)發(fā)了允許熱量散失的雷達(dá)傳感器概念。朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員Gregor Jaschkewitz介紹說(shuō)，“單個(gè)的傳感器組件可以通過(guò)集成的卡扣和熱鉚釘而被組裝在一起，與采用螺栓的組裝方式相比，成本更低且耗時(shí)更少。”

少量的組件

采用朗盛概念設(shè)計(jì)的雷達(dá)傳感器，利用集成的卡扣和熱鉚釘，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)傳感器組件的組裝（圖片來(lái)自朗盛）

朗盛這一新的雷達(dá)傳感器概念涉及如下單個(gè)組件：前蓋（即天線罩）、雷達(dá)吸收器、帶有天線的電路板（PCB）以及集成了冷卻元件的后蓋。天線罩背對(duì)車(chē)輛，且必須用塑料制成，這樣才能實(shí)現(xiàn)雷達(dá)波的高效傳輸。對(duì)此，聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）是非常適合的材料，因?yàn)樗慕殡姵?shù)（Dk）和損耗因數(shù)（Df）都很低。

由混合技術(shù)實(shí)現(xiàn)的功能集成

后蓋是整個(gè)組裝件中最復(fù)雜的部分，它是由聚酰胺6和一種金屬冷卻元件、通過(guò)塑料-金屬?gòu)?fù)合技術(shù)被制成，這使得工程師能夠利用注射成型工藝提供的巨大設(shè)計(jì)自由度，來(lái)集成加強(qiáng)肋、冷卻元素以及連接器插槽和電纜的應(yīng)力釋放附件等。最重要的是，通過(guò)包覆成型，為金屬冷卻元件的表面帶來(lái)了薄薄的塑料區(qū)，這樣，產(chǎn)生于電路板電子組件上的熱量，就可以通過(guò)這些塑料區(qū)而有效地從整個(gè)組裝件上消散出去。Jaschkewitz表示，朗盛Durethan BTC產(chǎn)品系列中注射級(jí)別的聚酰胺6為獲得此效果提供了支持，不僅如此，聚酰胺6還非常強(qiáng)韌且具有延展性。

這種混合設(shè)計(jì)的另一大優(yōu)勢(shì)是，金屬冷卻元件能保護(hù)雷達(dá)傳感器內(nèi)部的電子組件免受電磁干擾，也就是說(shuō)，電子組件的功能不會(huì)受到外部輻射的影響。

該組裝件可以用O型圈或者用在兩組分注射成型過(guò)程中創(chuàng)造的密封唇來(lái)密封。

訂制配混料

大多數(shù)的塑料雷達(dá)傳感器概念，其使用的天線罩和后蓋以往都由熱塑性塑料制成，這樣，就可以通過(guò)焊接來(lái)形成一個(gè)完全封閉的組裝件，這也意味著，要使這兩個(gè)部件得到可靠連接，所用的塑料必須是一樣的。但朗盛的方法卻對(duì)材料的選擇沒(méi)有過(guò)多限制，因而為使用訂制配混料提供了便利。

朗盛的雷達(dá)傳感器概念利用導(dǎo)熱塑料并結(jié)合金屬冷卻元件，確保了熱量從熱點(diǎn)的散失（圖片來(lái)自朗盛）

有利于全球合作伙伴的專(zhuān)業(yè)知識(shí)

朗盛確信，用于駕駛輔助系統(tǒng)的傳感器將為其Durethan聚酰胺和Pocan聚酯提供大量的應(yīng)用機(jī)遇。

“我們希望從這一應(yīng)用領(lǐng)域巨大的增長(zhǎng)潛力中獲益，并用我們自己的理念，比如我們的雷達(dá)傳感器概念來(lái)推動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新。”朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元全球應(yīng)用開(kāi)發(fā)專(zhuān)家Christopher Hoefs博士表示。最近，該業(yè)務(wù)單元還推出了用于電動(dòng)汽車(chē)充電連接的模塊化設(shè)計(jì)概念。

朗盛高性能材料業(yè)務(wù)單元將其在材料、應(yīng)用、工藝和技術(shù)開(kāi)發(fā)方面的廣泛的技術(shù)專(zhuān)知整合到其HiAnt品牌下，能夠?yàn)轫?xiàng)目合作伙伴和客戶(hù)提供從概念設(shè)計(jì)、材料優(yōu)化、力學(xué)和流變模擬直到部件測(cè)試和量產(chǎn)啟動(dòng)的全過(guò)程的支持。