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反應注射成型增強技術在汽車上的應用
反應注射成型又稱(RIM),該技術以其投資成本低、生產方式靈活的特點而在汽車零部件生產中得到了廣泛應用。它通過聚氨酯基體與增強材料的復合,不僅保持了RIM 工藝的基本優點,同時還提高了材料的熱穩定性、強度和其他力學性能。
RRIM工藝特點
通常,RRIM工藝所使用的原材料包括樹脂體系和增強材料兩類。其中,應用zui多的樹脂材料是聚氨酯、不飽和聚酯樹脂和環氧樹脂。在汽車塑料零件上,尤以聚氨酯zui為常見。聚氨酯是由聚醚和異氰酸酯兩個組分組成的,這兩個組分在常溫下均為液態,它們是通過計量泵或計量缸來計量和輸送的。常用的增強材料有云母、玻璃纖維粉、硅石灰、玻璃微珠、*等。通常,為了改善增強材料與樹脂的粘接強度,需要采用增強偶聯劑對上述增強材料進行表面處理。
為了將增強材料添加到樹脂組份中,需要采用混合設備使它們得到充分混合。通常是將兩種材料分別計量好,然后將它們放入一個容器內,經一定時間的攪拌,使增強材料和樹脂達到良好的混合狀態。
當添加了一定比例的增強材料后,原料的粘度被大大提高,磨損性也顯著增加,此時如果采用高壓計量泵進行加工,很可能會在極短的時間內使其損壞。一般,需要采用經硬化過的計量缸,并且混合頭也需要經過特殊的硬化處理。
反應注射成型增強技術在汽車上的應用
2001年中期,通用汽車公司開發出了一種新型的被稱作“Protec”的6.5ft(1ft=30.48cm)長的RIM復合材料車廂和車尾門系統,作為 Chevrolet Silverado皮卡車的選配件。與傳統的采用熱壓成型塑料襯里的鋼制車廂所不同的是,整個Protec車廂單元是用復合材料制成的。其中,車廂中的擋泥板和車尾門外板均采用了RRIM技術制造而成,所用的增強材料為云母。
此外,單件式的車廂和車尾門內側是用50%長玻纖增強聚氨酯(SRIM)復合材料制造而成。在車廂和車尾門內部,還噴涂了一層黑色的 “濺射漆”,從而使部件外表獲得了堅韌、細粒狀的表面紋理,同時具有抗紫外線功能。據介紹,采用SRIM和RRIM復合材料后,使得整車重量減輕了約50lb(1lb=0.4536kg),僅車尾門就比鋼制產品輕了15lb。
2004年,通用汽車公司在其DENALI 皮卡上,采用了由RRIM工藝制成的擋泥板,據說相對于SMC材料的擋泥板而言,其重量減輕了30%;相對于金屬擋泥板而言,其重量則減輕了50%。此外,目前正在歐洲生產的德國大眾CROSS POLO車的擋泥板也采用RRIM工藝生產。
近年來,RRIM和SRIM工藝在歐洲及北美的汽車零部件制造領域中得到了廣泛應用,其制品在強度方面*可以和金屬材料加工的制品相媲美,而在重量上又比金屬制品輕很多,因此很好地滿足了汽車輕量化的發展趨勢,在汽車制造業中具有廣泛的應用潛力。
RRIM工藝特點
通常,RRIM工藝所使用的原材料包括樹脂體系和增強材料兩類。其中,應用zui多的樹脂材料是聚氨酯、不飽和聚酯樹脂和環氧樹脂。在汽車塑料零件上,尤以聚氨酯zui為常見。聚氨酯是由聚醚和異氰酸酯兩個組分組成的,這兩個組分在常溫下均為液態,它們是通過計量泵或計量缸來計量和輸送的。常用的增強材料有云母、玻璃纖維粉、硅石灰、玻璃微珠、*等。通常,為了改善增強材料與樹脂的粘接強度,需要采用增強偶聯劑對上述增強材料進行表面處理。
為了將增強材料添加到樹脂組份中,需要采用混合設備使它們得到充分混合。通常是將兩種材料分別計量好,然后將它們放入一個容器內,經一定時間的攪拌,使增強材料和樹脂達到良好的混合狀態。
當添加了一定比例的增強材料后,原料的粘度被大大提高,磨損性也顯著增加,此時如果采用高壓計量泵進行加工,很可能會在極短的時間內使其損壞。一般,需要采用經硬化過的計量缸,并且混合頭也需要經過特殊的硬化處理。
反應注射成型增強技術在汽車上的應用
2001年中期,通用汽車公司開發出了一種新型的被稱作“Protec”的6.5ft(1ft=30.48cm)長的RIM復合材料車廂和車尾門系統,作為 Chevrolet Silverado皮卡車的選配件。與傳統的采用熱壓成型塑料襯里的鋼制車廂所不同的是,整個Protec車廂單元是用復合材料制成的。其中,車廂中的擋泥板和車尾門外板均采用了RRIM技術制造而成,所用的增強材料為云母。
此外,單件式的車廂和車尾門內側是用50%長玻纖增強聚氨酯(SRIM)復合材料制造而成。在車廂和車尾門內部,還噴涂了一層黑色的 “濺射漆”,從而使部件外表獲得了堅韌、細粒狀的表面紋理,同時具有抗紫外線功能。據介紹,采用SRIM和RRIM復合材料后,使得整車重量減輕了約50lb(1lb=0.4536kg),僅車尾門就比鋼制產品輕了15lb。
2004年,通用汽車公司在其DENALI 皮卡上,采用了由RRIM工藝制成的擋泥板,據說相對于SMC材料的擋泥板而言,其重量減輕了30%;相對于金屬擋泥板而言,其重量則減輕了50%。此外,目前正在歐洲生產的德國大眾CROSS POLO車的擋泥板也采用RRIM工藝生產。
近年來,RRIM和SRIM工藝在歐洲及北美的汽車零部件制造領域中得到了廣泛應用,其制品在強度方面*可以和金屬材料加工的制品相媲美,而在重量上又比金屬制品輕很多,因此很好地滿足了汽車輕量化的發展趨勢,在汽車制造業中具有廣泛的應用潛力。
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