Видови пластика што често се користат во производството на автомобилски компоненти и нивните методи на производство
Современата автомобилска индустрија повеќе не се потпира на металот како примарен материјал за сите компоненти. Пластиките (полимерите) станаа клучни материјали поради нивната лесна, податлива, отпорна на корозија и релативно исплатливо масовно производство. Употребата на пластика помага во намалувањето на тежината на возилото, што резултира со помала потрошувачка на гориво или зголемен досег за електрични возила. Понатаму, пластиката овозможува дизајн на сложени компоненти, интеграција на повеќе функции во еден дел и подобрувања на удобноста, како што се намалување на вибрациите и бучавата.
Следните се видовите пластика што најчесто се користат во производството на автомобилски компоненти, заедно со методите на производство што најчесто се применуваат во фабриките.
-
1) Полипропилен (PP)
Главни карактеристики: лесна, хемиски отпорна, флексибилна, ниска цена, лесна за обработка.
Автомобилска примена: капаци за браници, внатрешни лајсни, панели на врати, куќишта за филтри за воздух, штитници за подвозјето и разни спојки/затегнувачи. PP често се модифицира во PP исполнет со талк за поголема цврстина и стабилност на димензиите или се комбинира со еластомери за да се зголеми отпорноста на удар.
Метод на производство:
– Лиење со вбризгување: ПП пелетите се топат, а потоа се вбризгуваат во калап под висок притисок. Погодно за високо детални компоненти со цврста толеранција, како што се украсни елементи, спојки и куќишта.
– Термоформирање: ПП листовите се загреваат додека не омекнат, а потоа се обликуваат со помош на вакуум/пресачки калап. Овој метод е широко користен за заштитни панели или одредени релативно големи внатрешни компоненти.
-
2) Акрилонитрил бутадиен стирен (ABS)
Главни карактеристики: цврста, добра површина, лесна за боење/обработка, прилично добра отпорност на удар.
Автомобилска примена: контролни табли, внатрешни украси, капаци за огледала за одредени делови, решетки за вентилација и естетски компоненти.
Метод на производство:
– Инјектирање во лиење: ABS многу често се обработува со инјектирање бидејќи е способен да произведе мазни површини и остри дизајнерски детали.
– Постобработка позлата/боење: многу ABS компоненти се подложени на дополнителни процеси како што се боење или галванизација (на пр. хромиран изглед) за да им се даде врвен изглед.
-
3) Поликарбонат (PC) и мешавини од PC/ABS
Главни карактеристики: PC има висока отпорност на удар и добра димензионална стабилност; PC/ABS ја комбинира цврстината на PC и леснотијата на обработка на ABS.
Автомобилска примена: леќи на фаровите, внатрешни компоненти што бараат зголемена цврстина, рамки и некои делови од столбовите или конзолите.
Метод на производство:
– Инјектирање во лиење: за леќи и прецизни компоненти. Леќите за PC фарови честопати бараат строга контрола на процесот за да се спречат оптички дефекти.
– Тврда обвивка: PC леќите обично се обложени со тврда обвивка за да се зголеми отпорноста на гребење и отпорноста на UV зрачење, бидејќи чистиот PC е релативно лесен за гребење во споредба со стаклото.
-
4) Полиамид (PA / Најлон, на пример PA6 и PA66)
Клучни карактеристики: цврстина, отпорност на топлина, отпорност на абење и погодност за механички средини. Сепак, најлонот апсорбира влага, па затоа димензионалните промени мора да се земат предвид при дизајнирањето. Најлонот често се зајакнува со стаклени влакна за да се создаде PA-GF за да се зголеми цврстината и отпорноста на топлина.
Автомобилска примена: всмукен колектор, капак на моторот, крајен резервоар на радијаторот, куќиште на термостатот, мали запчаници, конектори и компоненти во моторниот простор.
Метод на производство:
– Инјектирање во лиење: најчестиот метод, особено за најлон зајакнат со фиберглас. Овој процес бара претходно сушење на материјалот бидејќи најлонот е хигроскопски (апсорбира вода), а водата може да предизвика дефекти.
– Прелиење: најлон понекогаш се комбинира со еластомер во едностепен процес на вбризгување за да се произведе унифицирана површина за запечатување.
-
5) Полиетилен (PE: HDPE/LDPE)
Главни карактеристики: хемиска отпорност, отпорност на удар, лесно обликување за шупливи компоненти.
Автомобилска примена: резервоари за течности (резервоари за перење), едноставни канали, штитници и во некои специфични примени на резервоарите.
Метод на производство:
– Дувачко лиење: PE пелетите се топат во парисон (топла пластична цевка), а потоа се дуваат во калап додека не се залепат за ѕидовите на калапот, формирајќи шуплива компонента. Ова е особено ефикасно за резервоари и резервоари.
– Ротационо лиење (ротокалавење): PE прав се загрева во ротирачки калап за да се создадат шупливи компоненти со дебели ѕидови; побавно, но погодно за одредени форми и средно големи производствени серии.
-
6) Полиуретан (PU)
Главни карактеристики: многу флексибилен во формулацијата; може да биде мека пена, полукрута пена или цврст еластомер. Има добри својства за пригушување на вибрации.
Автомобилска примена: пена за седишта, потпирачи за глава, потпирачи за раце, пена за волан, изолатори за бучава, вибрации, грубост и некои заптивки и лежишта.
Метод на производство:
– Пенење (хемиска реакција): ПУ обично се прави преку реакција на две компоненти (полиол и изоцијанат) за да се произведе пена. Смесата се истура или вбризгува во калап, каде што се шири и се стврднува.
– RIM (Reaction Injection Molding): процес на реактивно вбризгување за производство на делови со подобри површински завршни обработки и почиста димензионална контрола, често се користи на полукрути компоненти.
-
7) Поливинил хлорид (ПВЦ)
Главни карактеристики: може да се направи флексибилна, отпорна на временски услови, погодна за премачкување и заштита.
Автомобилска примена: премази за жичени снопови, подпремази, одредени внатрешни премази и флексибилни лајсни.
Метод на производство:
– Екструзија: ПВЦ се топи и се турка низ калап за да се создадат долги профили како што се обвивка или украсни лајсни за кабел.
– Календирање/ламинација: за изработка на листови/облоги кои потоа се ламинираат на подлога (на пр. внатрешни панели).
Забелешка: употребата на ПВЦ понекогаш е ограничена од еколошките фактори и одредени регулативи, па затоа некои производители се свртуваат кон алтернативни материјали во одредени апликации.
-
8) POM (полиоксиметилен / ацетал)
Главни карактеристики: ниско триење, димензионално стабилно, цврсто, погодно како „инженерска пластика“ за механизми за движење.
Автомобилски апликации: мали запчаници, механизми за заклучување, рачки, одредени компоненти на системот за безбедносни појаси и делови што бараат лизгање.
Метод на производство:
– Инјектирање во лиење: произведува прецизни компоненти со мазни површини и тесни толеранции. POM често се избира за замена на метал во механизми што бараат ниско абење.
-
9) ПЕТ и ПБТ (инженерски полиестер)
Главни карактеристики: димензионална стабилност, прилично добра отпорност на топлина, добри електрични својства (важно за конектори). PBT често се користи за електрични компоненти.
Автомобилска примена: електрични конектори, куќишта на сензори, компоненти во области каде што е потребна изолација и отпорност на топлина.
Метод на производство:
– Инјектирање во лиење: многу често, често со засилување од фиберглас за дополнителна цврстина. Контролата на температурата на процесот е од суштинско значење за оптимална кристализација и механички својства.
-
Главни производствени процеси на автомобилска пластика (сумирано)
Покрај објаснувањето по материјал, постојат неколку методи на производство кои се основа на производството на пластични компоненти за автомобили:
1. Инјектирање во облик: најбрзо и најчесто за сложени форми; погодно за големи волумени.
2. Дувачко лиење: супериорно за шупливи компоненти како што се резервоари и резервоари.
3. Екструзија: за долги производи како што се црева, профили за тримирање и премази за кабли.
4. Термоформирање: формирање пластични листови за релативно големи панели.
5. РАБОТ и пенење: за PU компоненти (пена за седишта, амортизери).
6. Прелиење/вметнување во обликување: комбинирање на пластика со метал (вметнување) или со еластомер за запечатување/зафат во една компонента.
-
Затворање
Пластиките во автомобилската индустрија не се само поевтини замени за метал, туку инженерски изработени материјали што овозможуваат полесни, потивки, поотпорни на корозија и полесни за масирање дизајни. PP доминира во ентериерите и браниците, ABS и PC/ABS се истакнуваат по естетика и цврстина, најлон доминира во моторните простори, PE е сигурен за шупливи резервоари, PU е јадрото на удобноста на седиштата, додека POM, PBT и PET се широко избрани за прецизни механички и електрични компоненти.
Доколку сакате, можам да ја прилагодам оваа статија според потребите на вашата задача (на пр., да додадам библиографија, дијаграм на процесот или примери за специфични компоненти по дел од возилото: ентериер, екстериер, погонски склоп и електричен дел).
