塑料在汽车上应用1
最近开发成功低压注塑压缩成型法,表皮材料是 TPO 内衬PP软泡沫层 骨架为PP 聚丙烯熔体低压注入模腔,将衬有发泡层的表皮和聚 丙烯熔体挤压在一起,成型为要求的形状,如图
四、座椅:座椅由
表皮、缓冲垫和骨架 组成,表皮可以是真 皮、合成革、人造革、 化纤纺织品,缓冲垫 目前几乎毫无例外是 软质高弹PU泡沫塑料, 一般采用低温发泡成 型,为保持座椅良好 的形状,必须有软有 硬,密度不同,还要 有骨架,骨架除钢材 外还可用GMT(玻璃 纤维毡增强塑料), 这样就成为全塑座椅。
为便于回收,表皮用 TPO,骨架用 改性 PP、缓冲材料用发泡 PP。随着轿车 上安全气囊的安装,已不必用软质仪表 板,只要外观质量好,也可采用低成本 硬质仪表板。
还有其它汽车零件,如门把手等可用气 辅注塑成型。
三、门内板:由表皮、骨架和缓冲泡沫
材料构成,类似于仪表板,但材质有不 同,以奥迪、红旗为例。 表皮为针织绦纶 缓冲层为PU泡沫 骨架为ABS或其它塑料注塑成型 用真空吸塑成型的方法复合在骨架上成 为一体。
二、仪表板:有硬质仪表板和软质仪表板。
硬质仪表板一般用在轻小型货车上,如图, 一次注塑成型,产品特点:仪表板外表面多为 不规则曲面,上面有形状大小各异的异型孔, 模具设计应充分考虑各镶块加工工艺,产品尺 寸大,没有蒙皮,表面质量要求很高,耐高温, 刚性好,普通注塑要多点进浇,这样制品的外 观差,表面易凹陷,熔接痕多,一般需表面涂 装 , 常 用 材 料 为 MPPO、 填 充 PP、ABS 等 , ABS耐热性较差,且玻璃倒影等问题无法解决。 同样用气体辅助注塑一点进浇可解决熔接 痕问题。
轿车的仪表板都是软质仪表板、它由表 皮、骨架、缓冲材料三部份构成。
表皮:中高档次轿车仪表板表皮用粉末PVC搪 塑,普通档次表皮用PVC/ABS等片材真空吸塑 而成,将表皮和缓冲材料复合在骨架上。 骨架:用铁板(奥迪、红旗)、硬纸板(捷达、 桑塔纳)也有用ABS、AS、玻纤增强PP, 缓冲材料:PUR泡沫等。 缺点:不同材料粘结在一起,难于回收, 污染环境。
为了作彩色保险杠有以下几种途径:
①材料染色用彩色PP和彩色热塑性弹性体 ②喷漆、喷漆后回收困难,回头料的伸长率和 耐寒性大幅下降。不能再用于制造保险杠,且 喷漆涂装性能差,应进一步开发可涂PP。 国际上高档轿车多用PC/PBT共混合金材料, 成型流动性好,且有高刚性、高抗冲击性(是 PP 的 3 倍以上)和耐化学品、耐油性,车身和 保险杆可同时一次涂装,保险杠与车身颜色一 致,鲜艳夺目,但价格较高,约35元/kg。 此外过去还用反应成型(RIM)的办法生 产聚氨酯(PUR)保险杠等。
但这样熔接痕较多,熔接痕降低了强度, 特别是用玻纤增强塑料时,因玻纤不可 能越过熔接痕,因而形成强度薄弱点, 而且表面有熔接痕,为了克服上述问题 并解决压力传递问题,改用气辅注塑成 型。
下图所示为气辅注塑与马自达汽车保险杠, 传统保险杠由护条、外杠、内补强杠及油压 减震器组成,改为气辅注塑件后上述零件合 成一体,表面凹陷圆满解决,用填充PP成型, 增设加强筋后其刚性增加了60%,壁厚仅 2.8mm,比多个零件组合构成的前后保险杠分 别减轻了37%及24%的重量。
3、汽车用塑料功能件主要有 方向盘、燃油箱、发动机进气岐管、发 动机汽缸罩盖、各种塑料齿轮如正时齿轮、 凸轮、油管、油管接头等,如表1。
现将重要的,有特色的零件及其成型方法介绍如下:
一、汽车保险杠,大型薄壁塑件。
注塑机: 由于是长条形制件,模具宽、 高、制品重三者不匹配,因此用普通大 型注塑机注塑易造成机器的浪费,因此 近年来发展了保险杠专用注塑机,模板 宽而低,呈长条形,如日本宇部生产的 保险杠专用注塑机。 注塑模具:大型模具,有内侧抽芯,有 外侧抽芯,浇注系统由于制件大,熔体 流程长,因此采用多点进浇,热流道+冷 流道以保证压力传递,塑料熔体温度均 匀,流程不致太长如图
塑料在汽车上的应用 及其成型新技术
四川大学高分子科学与工程学院 申开智 2004.7
汽车中塑料零件可分为三大类,即外 饰件、内饰件和功能件。
பைடு நூலகம்
1、汽车内饰塑料件主要有 仪表板、门内板、座椅、顶棚、门手柄、 门内上下饰条、杂物箱、侧窗防霜器、握 把、按钮等。
2、汽车外饰件主要有 汽车保险杠、散热器格栅、挡泥板 (轮壳罩)、防撞条(防擦条)、后导 流板、各种车灯、轮箍罩、其它零件如 门锁、窗玻璃升降器的支承机构及摇手 柄、雨刷器和灯的总成、杆、球碗等。
设计时增加了加强筋,粗大的加强筋在 充模时作熔体通道,型腔接近充满时, 改作气体通道,浇口只要一个,流程长 但压力均匀,内应力小,翘曲变形小, 制品质量提高。
保险杠材料国内多为改性PP,改性的主 要目的是增韧,增韧有两类,一类是弹 性体增韧加入乙丙橡胶(PP+EPDM), 另一类是刚性粒子增韧,加纳米或微米 级CaCO3或滑石粉,或同时加入弹性体 和CaCO3或滑石粉,这一类保险杠一般 染成黑色或灰黑色。
五、车灯类:灯罩用透明塑料,常见透明塑
料有PMMA、PC、PS、AS、MBS等,但用作 车灯有如下几方面要求: 透光性高 非结晶高聚物,或结晶粒子非常细 的聚合物 耐擦伤性好 即硬度要大,用表面涂硬膜的PC, 耐冲击性好 如PC 耐热性好 焊接性好 焊接用振动焊接,超声波焊接,如 图,热熔焊接,超声波焊接用于无压力要求的 零件 反光罩用PC、PPS、PBT后两者不透明,或用 热固性的聚酯模塑料BMC,作前大灯的反光罩。
例如
PP /POE / 滑石粉 PP(EPF30R) 85 (EPS30R) 15 POE 15 PP-g-MAH 10 滑石粉 15
PP/EPDM/滑石粉 PP EPDM 滑石粉 Hst 抗氧剂1010 DLTP(增塑剂) 100 25 35 0.4 0.2 0.5
上述材料成本低,仅16元/Kg,国产,易回收。