车用塑料制品成型工艺－－-江苏塑料就业联盟网

　　塑料是节能型材料，具有价格低、性能优异(密度低、吸音、隔热、防震、电绝缘性和耐化学药品性优良塑料制品加工工艺、可复合增韧增强、生产能耗低等)。在汽车上的用量越来越大，适应的零部件范围不断扩展。现在，全塑车已经开始研究开发，将来会推广应用。汽车塑料件的广泛应用可减轻汽车自重、提高燃料效率、缩短加工周期、降低能耗、提高资源利用效率、保障安全和提供舒适的等。实际上，这类材料必须经过适当的加工成型，才能成为一定形状结构和功能的车用塑料零部件。在这种意义上，不仅塑料产业的发展推动各类车的更新换代，而且汽车业的快速发展也推动了塑料加工的发展。可以说，现有塑料制品的成型方法都已经用于制造汽车上的塑料制品。实际上，相关的制造技术还涉及到高材料学和模具等方面。从工艺上看，相对传统车用金属制件，塑料制件有以下优点：①设计度大。外观多种多样；着色性好，可按设计实现各种各样的颜色；可采用共混、填充增强和层状复合，大大改善机械性能。可在表面或里层进行涂装、装饰等等。②复杂形状制品可一次或用尽可能少的工序成型。很多方法适合大批量生产，生产效率高、成本低(相同的零件，采用塑料制造费用仅为钢或铝的2／3)。大量使用将会引起传统汽车制造工艺的改变和生产设备的革新。但也存在一定不足：①导热性差，加工中加热和冷却工序与金属的有很大不同。②热膨胀系数大，约为金属材料的3～10倍。同时，收缩率也大，尺寸稳定性差，不容易制备高精度制品。这些特点赋予了塑料及其复合材料加工成型方法的多样性和特殊性，下面主要阐述一些重要的方法。一、注射成型注射成型简称注塑，是指物料在注射机加热料筒中塑化后，由螺杆或注塞注射人闭合模具的模腔中经冷却形成制品的成型方法。它广泛用于热塑性塑料的成型，也用于某些热固性塑料(如酚醛塑料、氨基塑料)的成型。注射成型的优点是能一次成型外观复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件、甚至可充以气体形成空芯结构的塑料模制品；生产效率高，自动化程度高。新型注射方法的出现更加巩固了其在汽车塑料加工中的地位。各种车上的硬仪表板一般采用PP、PC、ABS、ABS／PC等一次性注射成型。就注射技术而言，已经开发了适应性很广的很多新技术。如采用微型注塑成型自动化生产毫克级的高尺寸精度制品，如汽车传感器等自动控制和电子控制部件。1．气体辅助注塑成型气体辅助注塑成型技术是一项新兴的塑料注射成型技术，其原理是利用高压气体在塑件内部产生中空截面，利用气体保压代替塑料注射保压，消除制品缩痕，轴承座套冲压工艺及模具设计。完成注射成型过程。传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成型，而且制件应力大，易翘曲变形，表面时有缩痕。新发展的气辅技术通过把厚壁的内部掏空，成功地生产出厚壁、偏壁制品，而且制品外观表面性质优异，内应力低。轻质高强。该工艺已用于成型汽车的前后挡板、门把手、保险杠等。2．水辅助注射成型水辅助注射成型可以直接冷却制品的内部，更适合较厚和较长的制品成型，能生产出均匀的薄壁制品，零件内表面平滑。可以在更短的成型周期下，减少制品壁厚及减少残留的壁厚，对于大件且较薄的制品可使用较均匀而且较低的压力即可成型。从而节省了材料，拓展了应用范围。循环使用水而可降低生产成本，适合成型管状的零件、汽车油管和其他流体系统、把手、行李架、汽车上的仪表盘、缓冲器、门把手、离合器以及驾驶杆支持架等。3.反应注塑技术反应注塑技术(RIM)是将中间体(预聚体或单体)反应性液进人模具时进行撞流混合，注入模具后进行反应，实现交联或聚合而形成固态部件。该工艺最早用于聚氨醋泡沫技术，现已经广泛应用制备轻量的结构件。在相同的反应注射成型机上可生产出性能不同的软泡、弹性体、硬泡制品等。多用于成型汽车保险杠、方向盘、顶棚、侧围以及其它防振产品或减振的强力回弹塑料产品。该技术可低温低压成型一体化复杂零件，对树脂可改性、复合、纤维增强。混入长玻璃纤维的制品尺寸稳定，热膨胀小而刚性却明显提高，尤其适合汽车车身大型覆盖件生产。4.熔芯注射成型熔芯注射成型的基本原理是:先用低熔点合金铸造成可熔型芯，然后把可熔型芯作为该件放入模具中进行注射成型，冷却后把含有可熔型芯的制件从模腔中取出，再加热将可熔型芯熔化。当注射成型结构上难以脱模的塑料件，如汽车输油管和进排气管等复杂形状的空心塑料件时，一般是将它们分成两半成型，然后再拼合起来，致使塑料件的密封性较差。随着这类塑料件应用的日益广泛，人们将类似失蜡铸造的熔芯成型工艺引入注射成型，形成了所谓的熔芯注射成型方法。BASF公司最早用尼龙树脂去芯成型生产复杂进气歧管。但该法工艺复杂、成本高、生产效率低，逐渐被其他新工艺替代，推进了制备的工业化应用。1990年，宝马汽车公司用35%玻纤增强尼龙66制备了一体化气缸盖罩、空气过滤器或排气止逆阀。其它的新的用途有:汽车水泵、水泵推进轮、离心热水泵和航天器油泵等。5.注射膨胀成型注射膨胀成型是首先注射填充一定量的树脂以形成膨胀前的初期壁厚，然后将模具一部分或全部后移，由于树脂的回弹特性使树脂的体积增大(在树脂内部形成一些细小的孔隙，从而可得到密度低、刚性好、热绝缘性好的制件)，最后通过低压空气以提高表面平滑性和冷却速度。膨胀注射技术可广泛应用于生产汽车仪表盘等内饰件等。6、金属嵌件注塑成型金属嵌件注塑可以把金属嵌件组合在塑料制品中，减少复杂的装配过程，降低成本。如制备内外饰件的结构件，也可用作锁、窗户升降器和喇叭的支架组件。至今，总共有17个部件被注塑到门部件之中。一次成型，可满足非常高的机械要求:良好的强度和韧度，不高的度和优异的耐压力裂化性。POM是用于该工艺的典型塑料。7、双组分注塑成型双组分注塑是另一种能消除装配工艺的实用技术，它被用于把硬质部件和软质部件联结在一起，例如，把密封圈或挡板直接附在一个部件上，而无需装配或分拆。适合用于这种工艺的硬质塑料除了POM以外，还有PBT和PPS。软质部件可从塑料和橡胶中进行选择。双组份注塑在汽车构造中的应用范围从座舱，到发动装置都有涉及。Krauss-Maffei公司开发了一种崭新和灵活的双组分注塑系统，国内化工大学等也在开展相关研究。