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工程塑料在引擎顶饰盖中的应用

时间: 2011-07-15 06:03 来源: 作者: 点击:

发动机中的引擎顶饰盖常常工作于高温环境下,因此要求聚合物材料能够耐长时间的工作高温。澳大利亚玛佩斯公司的多种工程塑料牌号在引擎室内得到了成功的应用。

看一看轿车引擎盖下的车厢,你会轻松地发现位于发动机上方的引擎顶饰盖。在现代汽车中,越来越多的引擎顶饰盖是采用工程塑料制成的。由于引擎顶饰盖遮住了发动机的各种接线和燃油系统,并可吸收发动机的噪音和振动,使发动机获得了良好的静音效果。采用工程塑料制作引擎顶饰盖的一个最大好处就是——工程塑料有助于提高发动机上部的视觉效果,从而为汽车增添附加价值。

在所有的塑料材料中,最受汽车制造商(OEM)欢迎的引擎顶饰盖材料是增强聚丙烯和聚酰胺(尼龙),他们通常使用玻纤增强尼龙6或66(GF PA6或GF PA66)以及矿物质增强聚丙烯(MF PP)。在MF PP材料中,应用最广的一种是滑石粉填充聚丙烯(TF PP)。

玻纤增强尼龙(GF PA)和矿物质增强尼龙(MF PA)的特点是,这些材料是韧性材料,而且具有较高的负荷变形温度,敲击时发出微弱的声音。其缺点是尼龙注塑件需要喷漆工序以掩盖在使用过程中出现的变色现象(除非仅仅使用黑色)。

矿物质增强聚丙烯(MF PP)的特点是价格便宜、耐热老化性能好、可塑性好、表面加工性能好,如果选用黑色材料,在热老化时颜色不会发生变化。其缺点是缺乏工程师们所期望的刚性和韧性。另外有些用户也不喜欢这种材料被敲击时发出的沉闷声音。

目前,澳大利亚玛佩斯公司(Marplex Australia Pty Ltd)生产并且提供多个应用于引擎室内的工程塑料,包括Astamid、Astaprop、Procom 及ProteQ等牌号。澳大利亚几个常见的汽车牌号的应用情况大致是:福特V8和福特6L车型使用了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;丰田佳美 Camry 4L使用了20% TF PA6;丰田佳美Camry V6使用了15% GF+25% TF PA6。

引擎顶饰盖通常在高温环境下工作,因此要求聚合物材料能够耐长时间的工作高温。为此,塑料引擎顶饰盖在使用前必须通过热老化试验,整个组件通常需要在140℃的温度下测试20000h。另外,在确定聚合物材料的改性配方时,要解决防热老化问题,以保证产品在高温工作环境下保持物理及机械性能。以下提到的引擎顶饰盖材料的实例充分体现了这两点。

例如,通用侯敦V8车型上的引擎顶饰盖(如图1所示)使用的材料为15% GF PA6。这种材料的热稳定性能卓越,变形温度大于250℃,具有引擎顶饰盖所要求的良好的抗蠕变性能。该引擎顶饰盖是采用单模腔模具注塑而成,并且在注塑件的边缘位置设置了一个扇形胶口(fan gate)以辅助注塑进料的均匀稳定性。在设计模具时,模内流动性试验和分析数据是很重要的,根据这些数据进行设计可以获得最佳的模具冷却布局,从而得到注塑件平面的均匀收缩(缩水)率,避免翘曲现象。


图1 通用侯敦V8车型上的引擎盖

以上简单地介绍了引擎顶饰盖的应用及材料选用原理,另外类似的引擎室内的应用实例还有如图2 所示的通用侯敦V6车型上的引擎同步皮带饰盖,其选用的材料是耐热老化35%矿物质增强尼龙6,材料选用原理与步骤与引擎顶饰盖的类似。


图2 通用侯敦V6车型上的引擎同步皮带饰盖

除了上述应用外,澳大利亚玛佩斯公司还有其他许多成功地应用于引擎室内的工程塑料的应用案例,在此不再作一一介绍。

原载MM《现代塑料》

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