Automobiļu detaļu ražošanā bieži izmantoto plastmasu veidi un to ražošanas metodes
Mūsdienu autobūves nozare vairs nepaļaujas uz metālu kā galveno materiālu visām sastāvdaļām. Plastmasa (polimēri) ir kļuvusi par izšķirošu materiālu, pateicoties tās vieglajam, plastiskajam, korozijizturīgajam un relatīvi rentablajam masveida ražošanas apjomam. Plastmasas izmantošana palīdz samazināt transportlīdzekļu svaru, kā rezultātā samazinās degvielas patēriņš vai palielinās elektrotransportlīdzekļu nobraucamais attālums. Turklāt plastmasa ļauj izstrādāt sarežģītas detaļu konstrukcijas, integrēt vairākas funkcijas vienā daļā un uzlabot komfortu, piemēram, samazinot vibrāciju un troksni.
Tālāk ir norādīti visbiežāk izmantotie plastmasas veidi automobiļu detaļu ražošanā, kā arī rūpnīcās parasti izmantotās ražošanas metodes.
Sākot no
1) Polipropilēns (PP)
Galvenās īpašības: viegls, ķīmiski izturīgs, elastīgs, zemas izmaksas, viegli apstrādājams.
Automobiļu pielietojums: bamperu pārsegi, salona apdare, durvju paneļi, gaisa filtru korpusi, automašīnas apakšas aizsargi un dažādi klipši/stiprinājumi. PP bieži tiek modificēts par talka pildījumu PP, lai nodrošinātu lielāku stingrību un izmēru stabilitāti, vai kombinēts ar elastomēriem, lai palielinātu triecienizturību.
Ražošanas metode:
– Iesmidzināšanas formēšana: PP granulas tiek izkausētas un pēc tam iesmidzinātas augstspiediena veidnē. Piemērots ļoti detalizētu, stingras pielaides komponentu, piemēram, apdares elementu, skavas un korpusu, ražošanai.
– Termoformēšana: PP loksnes tiek karsētas, līdz tās ir mīkstas, un pēc tam veidotas, izmantojot vakuuma/preses veidni. Šo metodi plaši izmanto aizsargpaneļiem vai noteiktām relatīvi lielām iekšējām detaļām.
Sākot no
2) Akrilnitrila butadiēna stirols (ABS)
Galvenās īpašības: stingra, laba virsma, viegli krāsojama/apstrādājama, diezgan laba triecienizturība.
Automobiļu pielietojums: instrumentu paneļi, salona dekoratīvās daļas, noteiktu detaļu spoguļu pārsegi, ventilācijas restes un estētiskie komponenti.
Ražošanas metode:
– Iesmidzināšanas formēšana: ABS ļoti bieži tiek apstrādāts ar iesmidzināšanas metodi, jo tas spēj radīt gludas virsmas un asas dizaina detaļas.
– Pēcapstrādes pārklājums/krāsošana: daudziem ABS komponentiem tiek veiktas papildu apstrādes, piemēram, krāsošana vai galvanizācija (piemēram, hroma izskats), lai piešķirtu tiem izcilu izskatu.
Sākot no
3) Polikarbonāts (PC) un PC/ABS maisījumi
Galvenās īpašības: PC ir augsta triecienizturība un laba izmēru stabilitāte; PC/ABS apvieno PC izturību un ABS apstrādes vienkāršību.
Automobiļu pielietojums: lukturu lēcas, salona detaļas, kurām nepieciešama paaugstināta izturība, apmales un dažas statņu vai konsolu detaļas.
Ražošanas metode:
– Iesmidzināšanas formēšana: lēcām un precīzijas komponentiem. PC lukturu lēcām bieži vien ir nepieciešama stingra procesa kontrole, lai novērstu optiskos defektus.
– Ciets pārklājums: PC lēcas parasti ir pārklātas ar cietu pārklājumu, lai palielinātu izturību pret skrāpējumiem un UV starojumu, jo tīru PC ir salīdzinoši viegli saskrāpēt salīdzinājumā ar stiklu.
Sākot no
4) Poliamīds (PA/neilons, piemēram, PA6 un PA66)
Galvenās īpašības: izturība, karstumizturība, nodilumizturība un piemērotība mehāniskai videi. Tomēr neilons absorbē mitrumu, tāpēc projektēšanā jāņem vērā izmēru izmaiņas. Neilons bieži tiek pastiprināts ar stikla šķiedru, lai izveidotu PA-GF, kas palielina stingrību un karstumizturību.
Automobiļu pielietojums: ieplūdes kolektors, motora pārsegs, radiatora gala tvertne, termostata korpuss, mazi zobrati, savienotāji un komponenti motora nodalījumā.
Ražošanas metode:
– Iesmidzināšanas formēšana: visizplatītākā metode, īpaši ar stiklšķiedru pastiprinātam neilonam. Šis process prasa materiāla iepriekšēju žāvēšanu, jo neilons ir higroskopisks (absorbē ūdeni), un ūdens var izraisīt defektus.
– Pārlējums: neilons dažreiz tiek kombinēts ar elastomēru vienpakāpes iesmidzināšanas procesā, lai izveidotu vienotu blīvējuma laukumu.
Sākot no
5) Polietilēns (PE: HDPE/ZBPE)
Galvenās īpašības: ķīmiskā izturība, triecienizturība, viegli veidojamas dobām detaļām.
Automobiļu pielietojums: šķidruma tvertnes (mazgātāja rezervuāri), vienkārši kanāli, aizsargi un dažos īpašos tvertņu pielietojumos.
Ražošanas metode:
– Pūšanas formēšana: PE granulas tiek izkausētas karstā plastmasas caurulē un pēc tam iepūstas veidnē, līdz tās pielīp pie veidnes sienām, veidojot dobu komponentu. Tas ir īpaši efektīvi rezervuāriem un tvertnēm.
– Rotācijas formēšana (rotomolding): PE pulveris tiek karsēts rotējošā veidnē, lai izveidotu biezsienu, dobas detaļas; lēnāk, bet ir piemērots noteiktām formām un vidēja lieluma ražošanas partijām.
Sākot no
6) Poliuretāns (PU)
Galvenās īpašības: ļoti elastīgs sastāvs; var būt mīkstas putas, daļēji stingras putas vai ciets elastomērs. Piemīt labas vibrācijas slāpēšanas īpašības.
Automobiļu pielietojums: sēdekļu putas, galvas balsti, roku balsti, stūres putas, NVH (trokšņa, vibrācijas, skarbuma) izolatori un daži blīvējumi un gultņi.
Ražošanas metode:
– Putošana (ķīmiskā reakcija): PU parasti iegūst, divām sastāvdaļām (poliolam un izocianātam) reaģējot, veidojot putas. Maisījumu ielej vai iesmidzina veidnē, kur tas izplešas un sacietē.
– RIM (reakcijas iesmidzināšanas formēšana): reaktīvas iesmidzināšanas process, lai ražotu detaļas ar labāku virsmas apdari un glītāku izmēru kontroli, ko bieži izmanto daļēji stingrām detaļām.
Sākot no
7) Polivinilhlorīds (PVH)
Galvenās īpašības: var padarīt elastīgu, izturīgu pret laikapstākļiem, piemērotu pārklāšanai un aizsardzībai.
Automobiļu pielietojums: vadu instalāciju pārklājumi, apakškārtas, daži salona pārklājumi un elastīga apdare.
Ražošanas metode:
– Ekstrūzija: PVC tiek izkausēts un izspiests caur matricu, lai izveidotu garus profilus, piemēram, kabeļu apvalku vai apdari.
– Kalandrēšana/laminēšana: lai izgatavotu loksnes/apvalkus, kas pēc tam tiek laminēti uz pamatnes (piemēram, iekšējiem paneļiem).
Piezīme: PVC izmantošanu dažkārt ierobežo vides apsvērumi un noteikti noteikumi, tāpēc daži ražotāji noteiktos pielietojumos izmanto alternatīvus materiālus.
Sākot no
8) POM (polioksimetilēns/acetāls)
Galvenās īpašības: zema berze, izmēru stabilitāte, izturība, piemērota kā “inženiertehniskā plastmasa” kustīgiem mehānismiem.
Automobiļu pielietojums: mazi zobrati, bloķēšanas mehānismi, rokturi, noteiktas drošības jostu sistēmas sastāvdaļas un detaļas, kurām nepieciešama bīdīšana.
Ražošanas metode:
– Iesmidzināšanas formēšana: ražo precīzas detaļas ar gludām virsmām un stingrām pielaidēm. POM bieži izvēlas, lai aizstātu metālu mehānismos, kuriem nepieciešams mazs nodilums.
Sākot no
9) PET un PBT (inženierijas poliesters)
Galvenās īpašības: izmēru stabilitāte, diezgan laba karstumizturība, labas elektriskās īpašības (svarīgi savienotājiem). PBT bieži izmanto elektriskām detaļām.
Automobiļu pielietojumi: elektriskie savienotāji, sensoru korpusi, komponenti vietās, kur nepieciešama izolācija un karstumizturība.
Ražošanas metode:
– Iesmidzināšanas formēšana: ļoti izplatīta, bieži vien ar stiklšķiedras stiegrojumu papildu izturībai. Procesa temperatūras kontrole ir būtiska optimālai kristalizācijai un mehāniskajām īpašībām.
Sākot no
Automobiļu plastmasas galvenie ražošanas procesi (kopsavilkums)
Papildus katra materiāla skaidrojumam ir vairākas ražošanas metodes, kas ir automobiļu plastmasas detaļu ražošanas mugurkauls:
1. Iesmidzināšanas formēšana: ātrākā un visizplatītākā sarežģītu formu veidošanai; piemērota lieliem apjomiem.
2. Pūšanas formēšana: labāk piemērota dobām detaļām, piemēram, tvertnēm un rezervuāriem.
3. Ekstrūzija: gariem izstrādājumiem, piemēram, šļūtenēm, apdares profiliem un kabeļu pārklājumiem.
4. Termoformēšana: plastmasas lokšņu veidošana relatīvi lieliem paneļiem.
5. Disks un putošana: PU detaļām (sēdekļa putām, amortizatoriem).
6. Pārliešana/ieliktņu liešana: plastmasas apvienošana ar metālu (ieliktni) vai elastomēru, lai nodrošinātu blīvējumu/saķeri vienā komponentā.
Sākot no
Pennutup
Automobiļu rūpniecībā plastmasas nav vienkārši lētāki metāla aizstājēji, bet gan inženiertehniski materiāli, kas ļauj izgatavot vieglākus, klusākus, izturīgākus pret koroziju un vieglāk masveidā montējamus dizainus. PP dominē salonos un bamperos, ABS un PC/ABS izceļas ar estētiku un izturību, neilons dominē dzinēja nodalījumos, PE ir uzticams dobām tvertnēm, PU ir sēdekļu komforta pamatā, savukārt POM, PBT un PET tiek plaši izvēlēti precīzijas mehāniskām un elektriskām detaļām.
Ja vēlaties, varu pielāgot šo rakstu jūsu uzdevuma vajadzībām (piemēram, pievienot bibliogrāfiju, procesa plūsmas diagrammu vai konkrētu komponentu piemērus katrā transportlīdzekļa sadaļā: salons, eksterjers, spēka piedziņa un elektriskā sistēma).
