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【注塑加工vip】汽车零件塑料化

汽车及其发动机逐步向轻量化方向发展,轻量化的材料具有代表性的有轻金属、高弹力钢、塑料等。在构成材料中,这些材料所占有的比例渐渐增加。特别是美国被日本和欧洲制小型车占据了市场以后,在汽车的小型轻量化方面投入了巨大的研究开发费用,以与外国汽车公司相抗争,根据通用汽车公司的战略,今后将转向使用铝和塑料的轻量化材料。在这之前,有很多例追求轻量化极限的车样。
 
塑料在制造汽车发动机上起着重要的作用,从空气吸入系统到冷却系统,再到发动部件,塑料使发动机系统更易设计,更易组装及质量更轻。发动机周边零件塑料化比内外饰件晚20年左右,究其原因是发动机罩内环境苛刻的影响所致。发动机周边部件通常要耐-40~140摄氏度环境温度、耐沙石冲击、耐盐雾腐蚀及各种油和洗涤剂,因此对其使用的塑料性能提出了更高的要求,目前用得最多的材料是玻璃增强PA。
 
例如菲亚特VSS车发动机罩盖使用与聚酯和塑料的特性相适应的材料。以塑料复合材料为主体的复合式发动机在美国汽车公司已试制成功。这种发动机的特性是大量使用玻璃纤维和碳纤维增强环氧、聚酰亚胺、聚酰亚胺基树脂77kg,占全体的65%,金属部件仅用于缸套、曲轴、凸轮轴、阀弹簧、排气阀、燃烧室等。 
 
受“更长的保修期”和“新的燃油经济性指令”这两大趋势的推动,高性能耐高温玻纤增强塑料在汽车行业中的用量正在增长,更长的保修期意味着专用材料部析必须具有更长的使用寿命,燃油效率标准的提高,运行温度更高的发动机装入更紧凑的机舱中,许多机罩下部件将采用更轻的增强塑料取代金属部件。过去,用于发动机罩下多种塑料部件证实了在170~190℃的上限高温环境下的热老化性能,目前更新的动力系统要求部件能够在高于200℃的高温下长期使用。玻纤增强塑料满足了在温度提的环境下确保耐化学性和耐油性而使部件性能达到了前所未有的水平。
 
2008年,戴姆勒股份公司成为首家在量产汽车上使用玻纤增强塑料制成的油底壳的汽车制造商。该组件由Zytel HSLRA4尼龙材料制成,并被用于戴姆勒的C级汽车上。最近,斯堪尼亚汽车公司(瑞典sÖdertälje)成为第一家在商用货车上集成一种增强塑料油底壳的汽车制造商。该油底壳/机油箱组件被用在该公司的13L发动机上,满足了欧6排放标准。该油底壳采用35%玻璃纤维增强Zytel HSLX材料制成,是一种热稳定的具有润滑性的PA6/6,其上限使用温度为150℃。该部件长87mm,宽467mm,深203mm,在整个使用温度范围内可确保其尺寸的稳定性,其最高使用温度为200℃,这是一种最高的设计标准。
 
在汽车制造领域,PBT广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈,PA易吸水,PC的耐热性耐药性不及PBT;在汽车用途接管方面,由于PBT的抗吸水性优于PA,将会逐渐取代PA,。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下,由于潮湿易引起塑性降低,电器节点处容易引起腐蚀,常可使用改性PBT。在80℃、90%相对湿度下,PBT仍能正常使用,并且效果很好。
 
目前使用的仪表板可分为硬质仪表板和软质仪表板两种。硬质的一般在轻、小型货车上使用,经一次注射而成。这种仪表板尺寸很大,无蒙皮,表面质量要求很高,对材料要求耐湿、刚性。由于多点注塑成型,易形成流痕和熔接痕,一般表面需经涂装才能使用。材料可用MPPO、ABS等。软质仪表板由表皮、骨架材料、缓冲材料等组成。骨架材料的选用不同厂家有所不同,有的采用硬纸板、木材,有的采用PC/ABS合金,还有采用钢板作骨架材料,也有用ABS、GFAS等。表皮材料,如桑塔纳、捷达、富康轿车等采用PVC/ABS合金片材,并带皮纹,以骨架为内模,用真空吸塑法将表皮材料敷在骨架上,形成一层既美观又有良好手感的表面。
 
与汽车工业发达国家相比,我国还存在很大的差距,德国、美国、日本等国的汽车塑料用量已达到10%~15%,有的甚至达到了20%以上。虽然各国使用的塑料品种不尽相同,但大体相似。
 
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