微發(fā)泡讓汽車輕量化更進(jìn)一步

在今年4月份，路虎塑料部門總工程師介紹，路虎計劃在2017年所有車型上都采用微發(fā)泡技術(shù)，計劃到2020年實現(xiàn)年產(chǎn)量100萬臺車成功應(yīng)用微發(fā)泡聚丙烯。采用該技術(shù)，塑料部件的設(shè)計在壁厚方面將能夠?qū)崿F(xiàn)功能最優(yōu)化，而不是受到模具的限制。結(jié)果既能減輕密度和重量，帶來功能化設(shè)計，還能節(jié)省20%的材料。除了路虎，上海大眾、長安馬自達(dá)、全新英朗等汽車的全套門板，都在進(jìn)行微發(fā)泡技術(shù)測試推廣中。

一、微孔發(fā)泡技術(shù)的應(yīng)用

產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域：

注塑微發(fā)泡：各種內(nèi)外飾件，如車身門板、尾門、風(fēng)道等；

吹塑微發(fā)泡：汽車風(fēng)管等；

擠出微發(fā)泡：密封條、頂棚等

福特汽車零部件

二、微發(fā)泡技術(shù)

化學(xué)微發(fā)泡(Microcellular Foaming) 是指以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)，注入模腔后氣體擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布尺寸理論從十幾到幾十微米的封閉微孔發(fā)泡。

三明治結(jié)構(gòu)：“發(fā)泡結(jié)構(gòu)的芯層和堅實的上下皮層”構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)

泡孔結(jié)構(gòu)：理想的泡孔直徑,<50um，行業(yè)實際水平在100-350um左右。如，會通公司的泡孔結(jié)構(gòu)，泡孔直徑達(dá)80um左右。

皮層

微孔顯微圖

微發(fā)泡技術(shù)特點(diǎn)：

1.制品重量約減少10-20%

微發(fā)泡技術(shù)工藝在減輕重量方面的優(yōu)勢是顯而易見的，用PBT、填充尼龍和ABS等不同樹脂材料來生產(chǎn)制件，該工藝能夠在保證制件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不發(fā)生很大變化前提下，將其重量減少10%，此技術(shù)與結(jié)構(gòu)發(fā)泡不同，微結(jié)構(gòu)更加規(guī)整，同時微孔的分布更加均勻。對于小型薄壁制品，此工藝的注塑速度非?？?，而且晶核都是瞬間形成的，因此，不會出現(xiàn)微孔熔融的現(xiàn)象?；貜?fù)“發(fā)泡”可查詢更多信息

2.注射壓力約降低30-50%，鎖模力降低20%，節(jié)能性提高；

3.循環(huán)周期減少10-15%；

4.改善翹曲變形：典型的應(yīng)用實例

汽車上的牽引控制連接器外殼，部件采用的是30%玻璃纖維增強(qiáng)的PBT材料，該材料在增強(qiáng)后由于橫縱方向上的收縮率不一致，傳統(tǒng)的注塑工藝進(jìn)行生產(chǎn)時，非常容易發(fā)生翹曲變形，實心制件的變形程度為1.1cm，采用微發(fā)泡成型得到的該部件的翹曲變形情況有了顯著的改善，其翹曲變形程度僅為0.27cm，較前者降低了約75%

5.更靈活的產(chǎn)品和模具設(shè)計

1.更薄壁厚、較長的流動長度-降低樹脂粘度、通過發(fā)泡來包壓

2.加強(qiáng)筋厚度與塑件厚度之比可達(dá)1:1而無縮水痕

3.較嚴(yán)重的壁厚不勻塑件，進(jìn)膠點(diǎn)可以在薄壁部分

三、實例：PP微發(fā)泡前后性能對比

PP前后性能對比

相信，隨著微發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展，這項技術(shù)在汽車輕量化、降低成本等方向會越來越重要，未來的汽車塑料發(fā)展必定少不了微發(fā)泡技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。回復(fù)“發(fā)泡”可查詢更多信息

文章主要來源于會通，艾邦整理編輯

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