DE10003224A1 - Moulded plastic part for automotive applications, especially in door regions, has auxiliary part to restrict thermal expansion - Google Patents

Moulded plastic part for automotive applications, especially in door regions, has auxiliary part to restrict thermal expansion

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DE10003224A1 DE2000103224 DE10003224A DE10003224A1 DE 10003224 A1 DE10003224 A1 DE 10003224A1 DE 2000103224 DE2000103224 DE 2000103224 DE 10003224 A DE10003224 A DE 10003224A DE 10003224 A1 DE10003224 A1 DE 10003224A1
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Abstract

The moulded part (1) is provided with at least one auxiliary part (2a, 2b) that affects its thermal expansion properties. The preferably thermoplastic or duroplast moulded part is preferably used inside the passenger compartment region of a vehicle, where it is in contact with at least one sheet metal part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffformteil, insbesondere Kunststoffformteile aus Thermoplasten und Duroplasten, wobei das Kunststoffformteil vzw. The invention relates to a molded plastic part, in particular plastic molded parts made of thermoplastics and thermosets, wherein the plastic molded part vzw. im Innenraumbereich eines Kraftfahrzeuges anordenbar ist und - nach dessen Anordnung im Innenraumbereich - zumindest an einem Bereich mit mindestens vzw. in the indoor section of a motor vehicle can be disposed and - according to its arrangement in the interior region - at least at an area with at least vzw. einem Blechteil des Kraftfahrzeuges in Kontakt steht. is a sheet metal part of the motor vehicle in contact.

Im Stand der Technik sind Kunststoffformteile organische, hochmolekulare Werkstoffe, die synthetisch hergestellt werden. In the prior art plastic moldings are organic high molecular materials which are synthetically prepared. Sie werden als Polymere durch Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition aus Monomeren hergestellt. They are produced as polymers by addition polymerization, polycondensation or polyaddition of monomers. Lineare Polymere werden als Thermoplaste und vernetzte Polymere als Duroplaste bezeichnet. Linear polymers are referred to as thermoplastics and thermosets as crosslinked polymers. Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten Kunststoffformteile herzustellen. There are a variety of ways to produce plastic moldings. Die bekanntesten Herstellungsverfahren sind Spritzgießen, Pressen, Spritzpressen, Extrudieren und Schäumverfahren. The known preparation processes are injection molding, compression molding, transfer molding, extrusion and foaming processes. Die jeweils verwendeten Verfahren haben zusätzlichen Einfluß auf die Materialeigenschaften der Kunststoffformteile. The procedures used in each case have additional influence on the material properties of the plastics moldings.

Bevorzugt werden im Stand der Technik im Kraftfahrzeugbereich die Thermoplaste ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polymerisate) und PP (Polypropylen) eingesetzt. in the art in the automotive field, the thermoplastics ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene polymers) and PP (polypropylene) are preferably used. Aus diesen Thermoplasten werden beispielsweise Stoßfänger, Verkleidungen, Behälter, Schutzhelme, etc. hergestellt. From these thermoplastics, for example, bumpers, panels, containers, protective helmets, etc. are prepared. Die Thermoplastformteile weisen günstige mechanische Eigenschaften auf und der Temperatureinsatzbereich beschränkt sich auf -45° bis 110°C. The thermoplastic moldings have favorable mechanical properties and the temperature range is limited to -45 ° to 110 ° C.

Kunststoffformteile die durch Spritzgießen hergestellt werden, weisen zusätzlich zu den oben erwähnten Eigenschaften noch eine günstige Oberflächengüte mit homogener Oberfläche und guter Farbkonstanz, Farbqualität und Pigmentverteilung auf, weshalb sie verstärkt im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden. Plastic moldings are produced by injection molding, additionally assign the above-mentioned properties on a favorable surface quality with a homogeneous surface and good color consistency, color quality and pigment distribution, which is why they are increasingly used in the automotive field. Die Oberflächengüte wird durch die Einspritzgeschwindigkeit und der Werkzeugoberflächentemperatur beeinflußt. The surface quality is affected by the injection speed and the tool surface temperature. Die Spritzgießmasse (plastifizierter, granulierter oder pulverförmiger Werkstoff) wird dem Heizzylinder des Extruders zugeführt und darin plastifiziert. The injection molding composition (plasticized, granulated or powdered material) is supplied to the heating cylinder of the extruder and plastified therein. Danach wird die plastifizierte Spritzgießmasse mit hohem Druck in ein Formwerkzeug gespritzt und geht dort unter Druckeinwirkung in den festen Zustand über. Thereafter the plasticized injection molding is injected at high pressure into a mold and goes there under pressure into the solid state. Der Kolben wird zurückgefahren sowie das Spritzgießwerkzeug geöffnet und abschließend das Formteil aus dem Formwerkzeug entnommen. The piston is driven back and opens the injection mold and finally removed from the molded part from the mold. Bei Thermoplasten wird ein gekühltes Formwerkzeug und bei Duroplasten ein beheiztes Formwerkzeug verwendet. For thermoplastics is a chilled mold and uses a heated mold at thermosets.

Die im Stand der Technik verwendeten Kunststoffformteile, beispielsweise ein Thermoplastformteil für eine Türverkleidung eines Kraftfahrzeuges im Innenraum, sind nicht optimal. The molded plastic parts used in the prior art, such as a thermoplastic molding for a door panel of a motor vehicle in the interior, are not optimal. Durch die spezifischen Eigenschaften des Kunststoffes sind die Formteile stark temperaturabhängig und besitzen eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Due to the specific properties of the plastic material the mold parts are strongly temperature dependent and have low thermal conductivity. Die Kunststofformteile, beispielsweise ABS und PP, besitzen einen wesentlich größeren temperaturabhängigen Ausdehnungsquotienten als Metalle (Stahlblech), die in der Kraftfahrzeugindustrie verwendet werden. The molded plastic, such as ABS and PP, have a much wider temperature-dependent expansion quotient as metals (steel), which are used in the automotive industry. Durch den größeren Ausdehnungsquotienten der Kunststoffformteile, beispielsweise der Türverkleidung, müssen beim Zusammenbau von Blechteilen mit Kunststofformteilen Spaltmaße eingehalten werden, da im Innenbereich eines Kraftfahrzeuges unterschiedliche Temperaturen zu unterschiedlichen Zeiten vorherrschen. Due to the higher expansion ratio of the plastic mold parts, such as door trim, must be complied with plastic moldings gaps during assembly of sheet metal parts, as in the interior of a motor vehicle prevail different temperatures at different times. Beispielsweise entspricht die Innenraumtemperatur nicht einer konstanten Grad Celsiuszahl, sondern variiert abhängig vom Fahrzeugzustand und den Außenbedingungen. For example, corresponding to the indoor temperature is not a constant number of degrees Celsius, but varies depending on the vehicle condition and the ambient conditions. Beispielsweise morgens bei Frost und Stillstand des Kraftfahrzeuges befindet sich die Temperatur im Innenraum um die 0°C. For example, in the morning in freezing and standstill of the motor vehicle, the temperature in the interior space around the 0 ° C is located. Wenn der Fahrzeugführer nun das Kraftfahrzeug in Betrieb nimmt, erhöht sich die Innenraumtemperatur und das Kunststofformteil dehnt sich weiter aus als die mit diesem verbundenen Materialien aus Stahlblech. When the driver now takes the motor vehicle in operation, the interior temperature and the plastics molding increased expands further than the connected therewith materials from sheet steel. Zur Bewältigung dieser material- und temperaturabhängigen Ausdehnungen sind die - bisher im Stand der Technik üblichen - "verarbeiteten" Spaltmaße zuständig. previously used in the prior art - - "processed" gaps responsible to deal with this material and temperature-dependent expansions are. Das gesamte Cockpitlayout des Fahrzeuginnenraums wird durch sichtbare Spaltmaße zwischen Kunststoffteilen und Metallteilen nachteilig beeinträchtigt und stört auch die harmonische Gestaltung. The entire cockpit layout of the vehicle interior is adversely affected by visible gaps between plastic parts and metal parts and also disrupts the harmonious design.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das eingangs erwähnte Kunststoffformteil derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die eingangs genannte spezifische thermische Ausdehnung des Kunststoffformteils reduziert ist und daher große Spaltmaße zwischen den Kunststoffformteilen und den Metallen vermieden werden. The object of the invention is therefore to design the plastic molded part mentioned in the introduction in such a manner and further that the above-mentioned specific thermal expansion of the molded plastic part is reduced, and therefore, large gaps between the plastic moldings and the metals can be avoided.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß mindestens ein die thermische Ausdehnung des Kunststoffformteils beeinflussendes Zusatzelement vorgesehen ist. The aforementioned object is now achieved in that at least one thermal expansion of the plastic molded part influencing additive element is provided. Durch die Einbringung des Zusatzelementes, insbesondere durch die spezifischen Eigenschaften des Zusatzelementes in Kombination mit dem Kunststoffformteil, wird die temperaturabhängige Ausdehnung des Kunststoffformteils reduziert und die - bisher im Stand der Technik - sichtbaren Spaltmaße zwischen den Kunststoffformteilen und den Stahlblechen können verkleinert werden. By the introduction of the additional element, in particular by the specific properties of the additional element in combination with the molded plastic part, the temperature-dependent expansion of the plastic molded article is reduced and the - so far in the prior art - visible gaps between the plastic molded parts and the steel sheets can be reduced. Im Ergebnis werden durch die Einbringung des Zusatzelementes die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden, wobei die störenden sichtbaren Spaltmaße vermindert werden und somit auch eine harmonischere Gestaltung des Fahrzeuginnenraums möglich ist. As a result, the disadvantages described above are avoided by the introduction of the additional element, wherein the disturbing visible gap dimensions can be reduced and thus a more harmonious design of the vehicle interior is possible.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Zusatzelement in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. There are now a variety of ways to design additional element of the invention advantageously and further. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. For this must first be referred to the claims subordinate to claim 1. Im nachfolgenden soll nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In the following a preferred embodiment of the invention with reference to drawings and the associated description will now be explained in more detail. In der Zeichnung zeigt In the drawing

Fig. 1 die bevorzugte Ausführungsform eines dargestellten Kunststoffformteils mit Zusatzelement, hier ein Kunststoffformteil für eine Türbreitung in einer vereinfachten schematischen teilweise perspektivischen Darstellung. Fig. 1, the preferred embodiment of a plastic molded part shown with additional element, here a plastics molding for a Türbreitung in a simplified schematic partial perspective view.

Die Fig. 1 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung ein Kunststoffformteil 1 , insbesondere ein Kunststoffformteil 1 aus Thermoplasten und/oder Duroplasten für ein hier nicht dargestelltes Kraftfahrzeug. Fig. 1 shows in a simplified schematic representation of a molded plastic part 1, in particular a plastic molded part 1 of thermoplastics and / or thermosets on a not shown here, the motor vehicle. Das hier dargestellte Kunststoffformteil 1 ist für den Innenraumbereich eines Kraftfahrzeuges hergestellt bzw. gedacht und wird hier im Innenraumbereich des Kraftfahrzeuges entsprechend angeordnet. The plastic mold part 1 illustrated here is made for the interior region of a motor vehicle and intended, and is arranged corresponding here in the interior region of the motor vehicle. Das Kunststoffformteil 1 wird so im Innenraumbereich eines Kraftfahrzeuges eingeordnet, daß das Kunststoffformteil 1 zumindest an einem Bereich mit mindestens einem Blechteil des Kraftfahrzeuges in Kontakt steht. The plastic molded part 1 is so arranged in the interior area of a motor vehicle, that the plastic molded part 1 is at least at an area with at least one sheet metal part of the motor vehicle in contact. Hierbei sind verschiedene Ausführungsformen für das Kunststoffformteil 1 denkbar. Here, various embodiments for the plastic molding 1 are conceivable. Bspw. For example. kann das Kunststoffformteil 1 als Dachverkleidung oder Konsolenverkleidung ausgebildet sein und mit entsprechenden Befestigungselementen im Innenraumbereich eines Kraftfahrzeuges angeordnet werden, bspw. auf entsprechende Stahlbleche (Dach oder Seitentüren) aufgeschraubt werden. the plastics shaped part (roof or side doors) can be screwed to be 1 formed as a roof panel or console panel and are arranged with corresponding fastening elements in the interior region of a motor vehicle, for example. to respective steel sheets.

Bei der Anordnung der Kunststoffformteile im Innenraumbereich muß der Ausdehnung der temperaturabhängigen Kunststoffformteile 1 durch entsprechend vorgesehene Spaltmaße Rechnung getragen werden. In the arrangement of the plastic moldings in the interior region of the extension of the temperature-dependent plastic moldings 1 by appropriately provided gap dimensions must be accounted for. Da das Ausdehnungsverhalten der Kunststoffformteile 1 ein völlig anderes ist als der entsprechenden Blechteile - wie eingangs erläutert - mußten bisher entsprechend große Spaltmaße vorgesehen werden, die dem Ausdehnungsverhalten der hier verwendeten unterschiedlichen Materialien Rechnung tragen. Since the expansion behavior of the plastic moldings 1 is a completely different from the corresponding sheet metal parts - as explained above - had to be provided previously correspondingly large gaps that take account of the expansion behavior of the different materials used here.

Dieser Nachteil wird nun dadurch vermieden, daß mindestens ein die thermische Ausdehnung des Kunststoffformteiles 1 beeinflussendes Zusatzelement 2 vorgesehen ist. This drawback is now avoided in that at least one the thermal expansion of the plastic molded article 1-influencing additive element is provided. 2 Die Fig. 1 zeigt hier das entsprechende Kunststoffformteil 1 mit einem derartigen Zusatzelement 2 , nämlich einem Zusatzelement 2 a bzw. 2 b in vereinfachter schematischer perspektivischer Darstellung. Fig. 1 shows here the corresponding molded plastic part 1 with such additional element 2, namely, an additional element 2 a and 2 b in simplified schematic perspective view. Hierbei ist das Zusatzelement 2 bzw. die Zusatzelemente 2 a und 2 b vollständig innerhalb des Kunststoffformteils 1 vorgesehen bzw. angeordnet. Here, the additional element 2 and the auxiliary elements 2 a and 2 b is provided completely within the molded plastic part 1 and arranged. Denkbar wäre auch, daß diese Zusatzelemente 2 nur partiell innerhalb des Kunststoffformteiles 1 eingebracht sind oder Zusatzelemente 2 sich an der Oberfläche des Kunststoffformteiles 1 befinden, bzw. hier entsprechend vorgesehen werden. It is also conceivable that these additive elements 2 are only partially inserted within the plastic molded article 1 or 2 additional elements are located on the surface of the molded plastic part 1, and are respectively provided here.

Bevorzugtes Material für die Kunststoffformteile 1 sind Thermoplaste und Duroplaste. Preferred material for the plastic moldings 1 are thermoplastics and thermosets. Das hier in der Fig. 1 dargestellte Kunststoffformteil 1 für den Innenraumbereich eines Kraftfahrzeuges wird bevorzugt aus Thermoplasten wie bspw. ABS, PP, PPE und PPE + PS hergestellt. The plastic molded part shown here in FIG. 1 1 for the indoor section of a motor vehicle is preferably made of thermoplastics such as, ABS, PP, PPE and PPE + PS. Das Zusatzelement 2 könnte bspw. bei dem Herstellungsverfahren des Kunststoffformteile 1 durch Spritzguß vorher in das Formwerkzeug eingebracht und dann mit der plastifizierten Spritzgießmasse umpritzt werden, so daß das Zusatzelement vollständig mit in das Kunststoffformteil 1 , wie in Fig. 1 skizziert eingearbeitet wird. The additional element 2 could, for example, in the manufacturing method of the plastic molded parts 1 by injection molding are previously introduced into the mold and then umpritzt with the plasticized injection molding composition so that the additional element is fully incorporated with outlined in the plastic mold part 1 as shown in Fig. 1. Denkbar ist auch, daß das Zusatzelement 2 nur partiell in das Kunststoffformteil 1 eingebracht wird. It is also conceivable that the additional element 2 is only partially introduced into the plastic molded part. 1 Dies kann je nach der entsprechend bestimmten Anwendung für das Kunststoffformteil 1 ganz unterschiedlich sein. This can be quite different depending on the particular application according to the molded plastic part. 1 Bspw. For example. könnte das Zusatzelement 2 auch an der Oberfläche des Kunststoffformteiles 1 angeordnet sein. the additional element 2 could be arranged on the surface of the plastic molded part. 1

Dargestellt hier in diesem Fall sind Zusatzelemente 2 , die strukturiert ausgebildet sind, nämlich ein erstes Zusatzelement 2 a, das gitterförmig ausgebildet ist und ein zweites Zusatzelement 2 b, das linienförmig ausgebildet ist. Shown here in this case, additional elements 2 which are formed patterned, namely a first additional element 2 a, which is formed in a lattice shape, and a second additional element 2 which is formed linearly b.

Weiterhin ist bei einem Pressverfahren zur Herstellung des Kunststoffformteiles 1 eine einfache Einlegung des Zusatzelementes 2 zwischen den einzelnen Pressvorgängen denkbar, ebenso kann bei einem Schäumverfahren das Zusatzelement 2 von der Schaummasse umspült werden. Furthermore, in a pressing process for the manufacture of the molded plastic part 1 a simple filing of the additional element 2 between the individual pressing operations, it is conceivable as the additional element 2 can be lapped by the mass of foam in a foaming process.

Es sind natürlich mehrere Ausführungen für das Zusatzelement 2 denkbar, also nicht nur die hier gezeigte gitterförmige Struktur des ersten Zusatzelementes 2 a oder die linienförmige Struktur des zweiten Zusatzelementes 2 b. There are of course a plurality of designs for the additional element 2 conceivable, that not only the lattice-shaped structure shown here the first additional element 2 a or the line-shaped structure of the second additional element 2 b. Bspw. For example. können die Strukturlinien auch in wellenförmiger oder zackiger Form verlaufen. the structure lines may extend in wavy or jagged shape.

Durch die Kombination des Zusatzelementes 2 mit dem Kunststoffformteil 1 werden die spezifischen Eigenschaften der Werkstoffe miteinander verknüpft. By the combination of the additional element 2 to the plastic mold 1, the specific properties of the materials are linked. Das Zusatzelement 2 besteht aus einem Werkstoff der eine wesentlich geringere temperaturabhängige Ausdehnung besitzt als das Kunststoffformteil 1 , vzw. The additional element 2 consists of a material of a substantially lower temperature-dependent expansion has as the molded plastic part 1, vzw. also aus einem metallischen Werkstoff, bspw. wie das hier gezeigte Metallgitter oder entsprechende Metalldrähte. Thus, from a metallic material, eg. as the metal mesh shown here or corresponding metal wires. Durch die Einlage des Zusatzelementes 2 wird die Ausdehnung des Kunststoffformteils 1 verringert und die Spaltmaße, die bisher im Innenraum eines Kraftfahrzeuges noch sehr groß ausgefallen sind, können wesentlich verringert werden, so daß die eingangs beschriebenen Nachteile von großen Spaltmaßen vermieden werden. Through the liner of the additional element 2, the expansion of the plastic molded part 1 is reduced and the gaps that are not yet very large failed in the interior of a motor vehicle can be substantially reduced, so that the disadvantages described above are avoided by large gaps. Insbesondere hat dies für den Innenraumbereich eines Kraftfahrzeuges die Vorteile, daß sich in den nunmehr verringerten Spalten nicht mehr so große Dreckteilchen ansammeln können und der Innenraum wesentlich pflegeleichter wird bzw. ist. In particular, this has the advantages that are no longer able to accumulate large Dirt particles in the now reduced columns and the interior is much easier to maintain and is intended for indoor area of ​​a motor vehicle.

BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1

Kunststoffformteil Plastics molding

2 2

Zusatzelement additional element

2 2

a erstes Zusatzelement a first additional element

2 2

b zweites Zusatzelement b second additional element

Claims (10)

  1. 1. Kunststoffformteil ( 1 ), insbesondere Kunststoffformteile ( 1 ) aus Thermoplasten und Duroplasten, wobei das Kunststoffformteil ( 1 ) vzw. 1. plastic molded part (1), in particular plastic molded parts (1) made of thermoplastics and thermosets, wherein the plastic molded part (1) vzw. im Innenraumbereich eines Kraftfahrzeuges anordenbar ist und - nach dessen Anordnung im Innenraumbereich - zumindest an einem Bereich mit mindestens vzw. in the indoor section of a motor vehicle can be disposed and - according to its arrangement in the interior region - at least at an area with at least vzw. einem Blechteil des Kraftfahrzeuges in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein die thermische Ausdehnung des Kunststoffformteiles ( 1 ) beeinflussendes Zusatzelement ( 2 ) vorgesehen ist. a sheet metal part of the motor vehicle is in contact, characterized in that at least one the thermal expansion of the plastic molded part (1) influencing additional element (2) is provided.
  2. 2. Kunststoffformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffformteil ( 1 ) aus Thermoplasten gebildet ist. 2. Plastic molding according to claim 1, characterized in that the plastic molded part (1) is formed from thermoplastics.
  3. 3. Kunststoffformteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffformteil ( 1 ) aus Duroplasten gebildet ist. 3. Plastic molding according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic molded part (1) is formed from thermosetting plastics.
  4. 4. Kunststoffformteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement ( 2 ) vollständig in das Kunststoffformteil ( 1 ) eingebracht ist. 4. Plastic molding according to one of the preceding claims, characterized in that the additional element (2) is inserted completely into the plastic molded part (1).
  5. 5. Kunststoffformteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement ( 2 ) partiell in das Kunststoffformteil ( 1 ) eingebracht ist. 5. The plastic molded part according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional element (2) is introduced partially into the plastic molded part (1).
  6. 6. Kunststoffformteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement ( 2 ) an der Oberfläche des Kunststoffformteils angeordnet ist. 6. Plastic molding according to one of the preceding claims, characterized in that the additional element (2) is arranged on the surface of the plastic molding.
  7. 7. Kunststoffformteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement ( 2 ) strukturiert ausgebildet ist. 7. Plastic molding according to one of the preceding claims, characterized in that the additional element (2) patterned is formed.
  8. 8. Kunststoffformteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement ( 2 ) gitterförmig ausgebildet ist. 8. Plastic molding according to one of the preceding claims, characterized in that the additional element (2) is formed in a lattice shape.
  9. 9. Kunststoffformteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement ( 2 ) linienförmig ausgebildet ist. 9. Plastic molding according to one of the preceding claims, characterized in that the additional element (2) is formed linearly.
  10. 10. Kunststoffformteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement ( 2 ) aus einem metallischem Werkstoff besteht. 10. Plastic molding according to one of the preceding claims, characterized in that the additional element (2) consists of a metallic material.
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