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工程塑料在引擎頂飾蓋中的應(yīng)用

日期:2024-09-01 00:25
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摘要:

工程塑料在引擎頂飾蓋中的應(yīng)用
發(fā)動機中的引擎頂飾蓋常常工作于高溫環(huán)境下,因此要求聚合物材料能夠耐長時間的工作高溫。澳大利亞瑪佩斯公司的多種工程
塑料牌號在引擎室內(nèi)得到了成功的應(yīng)用。

看一看轎車引擎蓋下的車廂,你會輕松地發(fā)現(xiàn)位于發(fā)動機上方的引擎頂飾蓋。在現(xiàn)代汽車中,越來越多的引擎頂飾蓋是采用
工程塑料
制成的。由于引擎頂飾蓋遮住了發(fā)動機的各種接線和燃油系統(tǒng),并可吸收發(fā)動機的噪音和振動,使發(fā)動機獲得了良好的靜音效果。采用工程塑料制作引擎頂飾蓋的一個*大好處就是——工程塑料有助于提高發(fā)動機上部的視覺效果,從而為汽車增添附加價值。

在所有的塑料材料中,*受汽車制造商(OEM)歡迎的引擎頂飾蓋材料是增強聚丙烯和聚酰胺(尼龍),他們通常使用玻纖增強尼龍6或66(GFPA6或GF PA66)以及礦物質(zhì)增強聚丙烯(MF PP)。在MF PP材料中,應(yīng)用*廣的一種是滑石粉填充聚丙烯(TFPP)。

玻纖增強尼龍(GF PA)和礦物質(zhì)增強尼龍(MFPA)的特點是,這些材料是韌性材料,而且具有較高的負荷變形溫度,敲擊時發(fā)出微弱的聲音。其缺點是尼龍注塑件需要噴漆工序以掩蓋在使用過程中出現(xiàn)的變色現(xiàn)象(除非僅僅使用黑色)。

礦物質(zhì)增強聚丙烯(MFPP)的特點是價格便宜、耐熱老化性能好、可塑性好、表面加工性能好,如果選用黑色材料,在熱老化時顏色不會發(fā)生變化。其缺點是缺乏工程師們所期望的剛性和韌性。另外有些用戶也不喜歡這種材料被敲擊時發(fā)出的沉悶聲音。

目前,澳大利亞瑪佩斯公司(Marplex Australia PtyLtd)生產(chǎn)并且提供多個應(yīng)用于引擎室內(nèi)的工程塑料,包括Astamid、Astaprop、Procom及ProteQ等牌號。澳大利亞幾個常見的汽車牌號的應(yīng)用情況大致是:福特V8和福特6L車型使用了35% GF PA66材料;通用侯敦V8使用了15% GF PA6材料;通用侯敦 V6使用了30% TF PP;三菱 V6使用了20% TF PP;豐田佳美 Camry4L使用了20% TF PA6;豐田佳美Camry V6使用了15% GF+25% TF PA6。

引擎頂飾蓋通常在高溫環(huán)境下工作,因此要求聚合物材料能夠耐長時間的工作高溫。為此,塑料引擎頂飾蓋在使用前必須通過熱老化試驗,整個組件通常需要在140℃的溫度下測試20000h。另外,在確定聚合物材料的改性配方時,要解決防熱老化問題,以保證產(chǎn)品在高溫工作環(huán)境下保持物理及機械性能。以下提到的引擎頂飾蓋材料的實例充分體現(xiàn)了這兩點。

例如,通用侯敦V8車型上的引擎頂飾蓋(如圖1所示)使用的材料為15% GFPA6。這種材料的熱穩(wěn)定性能**,變形溫度大于250℃,具有引擎頂飾蓋所要求的良好的抗蠕變性能。該引擎頂飾蓋是采用單模腔模具注塑而成,并且在注塑件的邊緣位置設(shè)置了一個扇形膠口(fangate)以輔助注塑進料的均勻穩(wěn)定性。在設(shè)計模具時,模內(nèi)流動性試驗和分析數(shù)據(jù)是很重要的,根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行設(shè)計可以獲得*佳的模具冷卻布局,從而得到注塑件平面的均勻收縮(縮水)率,避免翹曲現(xiàn)象。


圖1 通用侯敦V8車型上的引擎蓋

以上簡單地介紹了引擎頂飾蓋的應(yīng)用及材料選用原理,另外類似的引擎室內(nèi)的應(yīng)用實例還有如圖2所示的通用侯敦V6車型上的引擎同步皮帶飾蓋,其選用的材料是耐熱老化35%礦物質(zhì)增強尼龍6,材料選用原理與步驟與引擎頂飾蓋的類似。


圖2 通用侯敦V6車型上的引擎同步皮帶飾蓋

除了上述應(yīng)用外,澳大利亞瑪佩斯公司還有其他許多成功地應(yīng)用于引擎室內(nèi)的工程塑料的應(yīng)用案例,在此不再作一一介紹。

原載MM《現(xiàn)代塑料》

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