特种塑料在汽车工业内的运用

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欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 为平衡生产成本和市场对乘坐舒适度不断提高的要求，越来越多车商用塑料来替代一些钢铁制的零部件，本文介绍目前国外正在开发和选用的一些新材料。 随着人们生活水平的不断提高，对轿车也提出了更高的要求，诸如要求有宽敞的车内空间、舒适的座椅、低的噪音、视觉美观及宽阔的视野等。而制造商们则用人体工程学设计和实用性来刺激顾客的购买欲，此外高速、安全、低耗、环保，最后归结到低廉的价格，要达到如此高的要求，用塑料来替代一些钢铁制的零部件是最明智的选择。 塑料歧管的生产方法和材料 汽车动力系统用进气歧管，历来是用金属制造的。由于歧管的形状复杂，以前是用铝含金铸造的，但内壁粗糙，使用时对空气的阻力很大，噪声大，致使燃烧不充分，废气排放多。在上个世纪80年代开始，欧洲开始用失芯制造法（Core Melt），如此制成的歧管不仅成本高，而且有一定废品率，因为歧管的材料PA66（或PA6）经玻纤增强后，其加工温度在250至260℃，虽然在模内与型芯的接触时间仅几分钟，但部分型芯也不可避免地被熔解，使歧管的内壁尺寸难以被控制。近年来由于振动焊接技术的发展，对于大尺寸的玻纤增强PA66的焊接技术日趋成熟，为此歧管可用注塑成型为二片歧管零件，经振动焊接而成为一体。目前世界上多数汽车制造商使用此法生产歧管，使金属制歧管塑料化。 由于发动机周边的零件要求在工作时要承受220℃的高温下仍有高模量、高强度，在-40℃下仍有良好的机械性能和无碎裂的韧性，对于玻纤增强尼龙来说已不是最优秀的材料。目前国外已有用PPA树脂（聚邻苯二酉先胺）用模塑成型来制造汽车歧管，并已应用到克尔维特、卡麦罗、火鸟车型的LS1和LS6发动机用进气歧管。此种类型的进气歧管通常设计成三个部份，通过螺栓一起固定到发动机上。在高温高湿状态下，PPA的抗拉强度比尼龙6增加20%，也比尼龙66更高。此外PPA材料的挠曲（弯曲）模量比尼龙高20%，硬度更大，更能抗长时间内的拉伸蠕变；PPA的耐汽油、耐油脂和冷却剂的能力也比PA强。最重要的是减轻重量，用铸铝制造的进气歧管，重量达26磅，而用PPA树脂分三片模塑而成的同类型进气歧管仅重11磅，能多产生25%的气流。何况铸铝制品还会加热吸入的空气而降低功率，由于塑料是热的不良导体，故有隔热作用。 离合器执行系统的新材料 离合器执行系统的使用环境非常恶劣，长时间的经受高温，而且又暴露在压力油和润滑剂中。以往主动缸和从动缸组件都必须使用金属，近年来，美国一汽车产品公司向各大洲的车商提供用塑料制的离合器执行系统，该商品的商标为CSC，是用LFRT，即用50%的长纤维增强的黑色尼龙，该材料的硬度大、重量轻、比模量超过铝合金。它的纤维分布均匀，是随机分布的，尺寸稳定性好、收缩率低、约为0.2%。由于纤维完全浸润在尼龙树脂中，而且端头较少，完全能保证有出色的光亮表面。50%的长纤维，使热膨胀系统几乎与金属相同，该公司认为，如果仔细地将注塑件的尼龙成份烧掉，留下的骨架部分（纤维）几乎仍保留制品的形状。这表明产品中的纤维的分布是各向同性，所以收缩一致，抑制了翘曲。CSC的表面光洁度较铸铝件好，有助于延长从动缸的密封寿命。该产品的型号是PA66.GF50-02，完全符合所有的长期爆炸测试要求，室温下的抗拉强度几乎达到50,000lb/ft2，疲劳强度高，抗蠕变能力强，在149℃下，抗拉强度仍有20,000lb/ft2，50%长玻纤增强的PA，其密度为1.5g/cm3，所以也减轻了重量。通过注塑成型生产结构复杂的零件与铸铝相比，节约了成本。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/5/2010)