【文章內(nèi)容簡介】 要。復(fù)合材料中，短切玻璃纖維可以增加制品強(qiáng)度、剛度、尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性；PBT能夠增加制品的耐汽油性、耐汽車蠟、耐清洗劑的性能；而PC可以在很寬的溫度范圍內(nèi)提高制品的沖擊強(qiáng)度。在成型內(nèi)門板時(shí)，可以采用氣體輔助注射成型方法，在注射制品內(nèi)引入氣體空穴，這樣能夠增加制品的剛度，減小制品翹曲，減輕制品重量。該項(xiàng)技術(shù)由Owens Corning、Delphi Interior和Lighting System共同開發(fā)。模內(nèi)涂裝和可涂裝材料目前已經(jīng)成功應(yīng)用于中央控制臺(tái)、門板、中柱內(nèi)飾物以及儀表板等處，這些材料包括亞光、高熱量、高流動(dòng)性并具有抗靜電功能的樹脂如“Magnum”ABS以及“Pulse”PC/ABS合金。目前一種汽車踏板支架已開始采用玻璃纖維增強(qiáng)的“Zytel”尼龍66來取代傳統(tǒng)的鋼制品，因?yàn)樵摬牧现亓績H為鋼制品的1/3，并具有生產(chǎn)成本較低、便于設(shè)計(jì)、裝配，以及低噪音、低震動(dòng)的特點(diǎn)。塑料制加速器以及離合踏板可以和這個(gè)尼龍?zhí)ぐ寮苈?lián)合使用[41]。2001年Chrysler和Dodge小型貨車的暖通空調(diào)系統(tǒng)（HV/AC）控制板的按鈕是以兩種共聚聚甲醛“Celcon”的不同作為原料，采用包膠注射工藝成型的。這個(gè)工藝的成型過程是第一次注射先打出白色凸起的字母和標(biāo)識(shí)，然后再在一次注射制品上面進(jìn)行第二次注射，包覆上第二種材料，用來保護(hù)字母和標(biāo)識(shí)部分。該成型工藝最關(guān)鍵的因素是在這些凸出標(biāo)識(shí)部分周圍料流的熔體粘度和流動(dòng)性能。塑料在汽車座艙罩上應(yīng)用的突破口主要在于模內(nèi)裝配技術(shù)（IMA）、復(fù)合成型技術(shù)（即塑料/金屬的模內(nèi)裝配）、配件的一體化生產(chǎn)技術(shù)以及模內(nèi)噴涂技術(shù)等。比如儀表板的塑料基體的泡沫芯層和皮層就需要在注射成型過程中，采用模內(nèi)裝配技術(shù)進(jìn)行一體化生產(chǎn)?？梢圆捎媚?nèi)噴涂技術(shù)將TPU或者糊狀聚酯材料以及上色薄膜涂覆在基體上，或者也可采用在模腔內(nèi)表面直接噴涂的方式涂上覆層。這項(xiàng)工藝成功與否主要取決于所選樹脂以及成型工藝，可以選擇的材料包括ABS、ABS/PC合金、PC、PVC、TPO、TPU等；成型工藝可以選擇注射成型、砑光成型、熱成型、吹塑成型以及旋轉(zhuǎn)模塑成型等都可獲得制品。不同生產(chǎn)線上所涉及和制造的儀表板和制品是各不相同的，但無論是哪個(gè)公司都在越來越多的使用IMA技術(shù)、模內(nèi)噴涂、復(fù)合成型技術(shù)以及一體化成型等。目前PolyOne公司已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，將砑光成型得到的TPO皮層覆在儀表板內(nèi)的聚烯烴發(fā)泡芯層上用于與基體進(jìn)行模內(nèi)裝配，儀表板制品是由Delphi Automobile Interior System，從“Mytex”牌號(hào)的TPO熱成型片材上成功裝配的。TPO材料可以提高制品的耐熱性、耐UV性、耐刮擦性、柔軟性，還具有亞光效果，并可以在表面附加無機(jī)物的覆層，表面還具有很小的霧層效果。于2002年開發(fā)出來的“Azdel”SuperLite樹脂由于具有輕質(zhì)、表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于汽車內(nèi)飾制品的生產(chǎn)，如復(fù)合儀表板元件以及通訊天線；而其他配件諸如支架、車框、雜物箱、柵格、膝掛板等則可以與儀表板組件進(jìn)行一體化的裝配使用。采用注射成型的模內(nèi)涂裝材料，如玻璃纖維填充PA、PC、ABS、ABS/PC合金等，具有很好的耐熱性、抗沖強(qiáng)度以及亞光效果，適合于制造支架、中央控制臺(tái)、車框、內(nèi)門板、膝掛板、固定件、揚(yáng)聲器和擴(kuò)音器以及櫥窗柵格、方向盤外皮等。高熔體流動(dòng)速率的樹脂適合制造薄壁、長流程幾何形狀較復(fù)雜的制品。如果對(duì)制品具有可回收要求的話，則在材料選擇上會(huì)有相應(yīng)的提高。 典型的罩內(nèi)制品應(yīng)用l 空氣濾清器外壁l 噴氣機(jī)配件l 通風(fēng)管l 進(jìn)氣歧管l 氣泵l 導(dǎo)流板l 電池盒、線盤l 皮帶，如傳動(dòng)皮帶、風(fēng)扇皮帶l 鼓風(fēng)機(jī)輪l 容器，如車窗洗滌壺l 接線柱及外殼，如控制拉線l 鏈條導(dǎo)板、鏈條張緊系統(tǒng)l 夾具，如剎車鉗、油管鉗l 離合器配件l 線管和線盤，如巡航控制模塊l 冷卻系統(tǒng)配件l 管件l 電氣元件，如接線柱、控制器、傳感器外殼、節(jié)氣門外殼、裝片l 繼電器，如線圈體、繼電器座、繼電器盒l(wèi) 引擎冷卻風(fēng)扇葉片l 引擎配件，如傳動(dòng)皮帶罐道、引擎盒、噴油元件、搖桿蓋l 閥門同步鏈條蓋l 尾氣控制系統(tǒng)配件l 燃料電池板l 輸油系統(tǒng)配件，如夾具、隔油箱、加油管、濾油器、輸油管道、油泵零件、油箱l 軟管l 點(diǎn)火線圈體l 濾油器配件和管件l 油底殼l 引擎系統(tǒng)的油管或水管l 能量分配箱l 散熱器元件，如散熱器帽或支撐組件l 搖臂蓋子l 傳感器/電磁線圈/開關(guān)l 防護(hù)罩l 擋泥板l 防火墻或散熱器的支承板l 同步鏈條導(dǎo)輪l 渦輪增壓器管件、真空管l 閥門蓋l 汽門舉桿導(dǎo)軌l 刮水電動(dòng)機(jī)殼上進(jìn)氣歧管是一種用來將空氣氣流或者將空氣與汽油混合物導(dǎo)入引擎氣缸的管道系統(tǒng)中的一部分。上進(jìn)氣歧管可以將混合好的空氣/汽油混合物通過進(jìn)氣口道而后導(dǎo)入引擎氣缸。進(jìn)氣時(shí)引擎氣缸是處于一個(gè)下沖程的動(dòng)作過程中，該沖程可以在氣缸內(nèi)形成真空，進(jìn)而使罩艙下面的空氣通過空氣過濾器進(jìn)入氣缸之中。過濾器可以將空氣中的灰塵以及其他物質(zhì)的顆粒濾掉，使清潔的空氣通過進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸內(nèi)，使之按照化學(xué)計(jì)量組成所需要的空氣汽油比例被注入氣缸內(nèi)。管內(nèi)的空氣流動(dòng)情況以及空氣與汽油的混合比例在很大程度上影響著汽油的燃燒效率，空氣中沒有被燃燒消耗掉的那一部分會(huì)在排氣沖程的動(dòng)作過程中從氣缸內(nèi)排出，排至尾管并進(jìn)入大氣中。而經(jīng)過燃燒后獲得的高溫的廢氣從氣缸出來后會(huì)被廢氣歧管導(dǎo)入廢氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由以下部分組成：1. 廢氣歧管和歧管套2. 連接管和中間管3. 回氣管、催化轉(zhuǎn)化器、隔熱板、消聲器4. 墊片、密封圈、機(jī)械鎖緊塊、托架5. 尾管和廢氣管進(jìn)氣歧管制品既可以通過熔芯注射成型工藝制得單件的制品，也可以通過先注射成兩部分然后采用振動(dòng)焊接方式將其焊接在一起。這兩種工藝在實(shí)際生產(chǎn)中都有所應(yīng)用，但后者更受青睞一些。適合這種注射后焊接制作工藝的生產(chǎn)原料原料包括Bayer公司生產(chǎn)的高溫穩(wěn)定化的30％的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6“Durethan”，以及該公司的接枝尼龍6“Durethan”。目前塑料的進(jìn)氣歧管已經(jīng)替代了傳統(tǒng)的鋁制同類制品，因?yàn)樾庐a(chǎn)品它具有以下優(yōu)點(diǎn)：1. 質(zhì)量較輕2. 制品組裝方便，無需二次加工并且可以進(jìn)行局部組裝3. 使用過程中噪音和震動(dòng)較小4. 設(shè)計(jì)多樣化（可借助CAE和FEA）5. 使用性能較好，如進(jìn)氣歧管內(nèi)氣體流動(dòng)較為平穩(wěn)，這樣有助于提高氣體和汽油混合物燃燒效率。輸氣管道可以采用硬質(zhì)PBT或軟質(zhì)的聚酯彈性體（用于成型拐角部分）作為原料通過連續(xù)擠出工藝或者吹塑工藝成型。得到的制品與傳統(tǒng)的制品相比具有輕質(zhì)，低成本，所需裝配零件數(shù)少以及NVH值較低等特點(diǎn)。罩內(nèi)電路連接制件所采用的原料主要包括熱塑性聚酯即PBT和PET，也包括液晶樹脂（LCP）。選擇原料時(shí)需要主要考慮的因素有制品使用的性能要求，在使用溫度下穩(wěn)定性的要求，剛度和強(qiáng)度比值，尺寸穩(wěn)定性，耐化學(xué)腐蝕性。目前已經(jīng)開發(fā)出一些新型的樹脂，具有更高的韌性以及更高的MFR（熔體流動(dòng)速率）。該樹脂適于成型那些薄壁，幾何形狀復(fù)雜的電路連接件。一些易碎的電路連接件以及其他一些脆性的電子、電器元件可以采用“Mucell”公司推出的低壓注射發(fā)泡成型工藝，以及封裝注射工藝進(jìn)行成型，也可以采用固態(tài)注射和擠出工藝進(jìn)行成型[47]。這些工藝的優(yōu)點(diǎn)主要有：1. 尺寸精度更高 2. 尺寸穩(wěn)定性更好 3. 密度較低4. 注射壓力較小，不會(huì)使這些元件在成型過程中破壞 5. 成型周期較短 6. 所需合模力較小 7. 生產(chǎn)功率較小對(duì)于另外一些制品，如電子傳感器以及控制線的外皮等，它們離引擎更近，而且一端就固定在引擎的內(nèi)壁上。由杜邦公司iTechology Microcruit Material生產(chǎn)的“Green Tape”以及相應(yīng)的厚膜制品可以安裝在引擎的內(nèi)部，并作為引擎控制集成電路以及三維中繼饋線的元件。“Green Tape”通常是應(yīng)用在一些具有三維結(jié)構(gòu)的中性電器元件的裝配上、防鎖死剎車系統(tǒng)控制器，以及光電背后照明裝置上。這一裝置主要安裝在儀表板的主要儀表以及傳動(dòng)電路和后窗加熱器上。這一技術(shù)主要應(yīng)用在工作溫度較高、電路的集成程度較大，并且需要直接安裝芯片的元件部分。使用該技術(shù)獲得的制品具有很好的信號(hào)——數(shù)字——RF相互轉(zhuǎn)換以及高頻性能，因而可以用于無線通訊設(shè)施，并已被OEM汽車和零配件市場(chǎng)廣泛接受。將“Green Tape”和“Fodel”通過該技術(shù)成型得到的“Luxiprint”厚膜薄膜系列可以用于光電背后顯示裝置的生產(chǎn)。而液態(tài)聚酰亞胺使用該技術(shù)可以制作汽車電子發(fā)動(dòng)系統(tǒng)的相應(yīng)配件。電子油門控制器的塑料配件是由33％玻纖填充尼龍66 “Zytel”成型的，該控制器的出現(xiàn)替代了傳統(tǒng)的機(jī)械油門控制器。該控制器的主要構(gòu)成包括一個(gè)控制器殼體，殼體內(nèi)封裝的導(dǎo)線架，以及組裝在殼體外的裝配用托架。電子繼電器元件如繼電器座、繼電箱箱體，以及線圈繞組，都可以用到一些工程塑料如熱塑性聚酯、尼龍、聚苯醚，LCP以及熱塑性聚酰亞胺“Vespel”TP為原料進(jìn)行成型。由于這些原料有很好的耐高溫性能、抗沖擊強(qiáng)度，以及耐汽車用化學(xué)品的性能，所得到的制品適合于罩內(nèi)的電器元件應(yīng)用。引擎是汽車輸油系統(tǒng)和輸氣系統(tǒng)的終端，并且是傳動(dòng)系統(tǒng)的起始端。輸油系統(tǒng)基本上由油箱蓋、進(jìn)油頸（管）、輸油管、油箱、油泵及其相關(guān)配件，濾油器，上進(jìn)氣歧管，以及汽油注射單元共同構(gòu)成。由于汽油流過進(jìn)油頸（管）和濾油器時(shí)會(huì)在表面產(chǎn)生靜電，為此，這些制品需要使用抗靜電（ESD）樹脂作為原料，如玻纖增強(qiáng)ESD尼龍、“Fanathene”和“Marlex”HDPE（這種原料在進(jìn)行多腔吹塑成型時(shí)得到的油箱制品具有很高的焊接強(qiáng)度）?！癕arlex”HDPE具有很好的耐化學(xué)腐蝕性、抗蠕變性（表觀模量）、ESCR、長期沖擊強(qiáng)度，其MFR為5g/10min。適合的吹塑成型溫度在379℉到430℉之間（193℃到221℃）。而LCP,即液晶樹脂，是一種耐高溫且高M(jìn)FR的樹脂，如“Zenite”通?？梢杂米鬏斢拖到y(tǒng)配件的蒸汽阻隔層。汽車的輸油系統(tǒng)必須滿足California Air Resource Board（CARB）的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其中包括汽車低尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)（LEV II），該規(guī)定將于2004年生效，――這與2000年的相關(guān)規(guī)定相比，整整下降了75個(gè)百分點(diǎn)[51]。其余各地區(qū)有關(guān)碳?xì)浠衔镂矚馀欧帕康囊?guī)定條款也正在編制之中。測(cè)定該標(biāo)準(zhǔn)排放量的方法是計(jì)算汽車所有配件材料以及整個(gè)輸油系統(tǒng)中碳?xì)浠衔锏膿p失量。目前各大汽車制造商和材料生產(chǎn)商正在共同努力制定這一測(cè)試方法。該方法包括1 漏斗式重量分析法（用于管道的測(cè)定） 2 特殊滲透條件法 3 小型密閉室法[52]輸油和輸氣管通常內(nèi)層都覆有一層氟塑料薄膜（如“Tefzel”EPTF）和尼龍制的外覆層，這些管件內(nèi)的溫度達(dá)到225℉（107℃）以上依然具有良好的耐汽油蒸汽滲透以及耐汽車用化學(xué)品性能，而且其熱變形溫度在300℉（149℃）以上。比如說一個(gè)多層輸油管的結(jié)構(gòu)可以以氟橡膠“Viton”做為內(nèi)覆層，以乙丙合成橡膠“Vamac”作為外層，并以“Kevlar”纖維增強(qiáng)的“Teflon”FEP做為中間層。氟橡膠通常具有很好的高溫耐油性能，這使得它們非常適合使用在罩內(nèi)以及底盤處的輸油系統(tǒng)元件上。Kiefel Technologies采用襯套輔助雙片熱成型工藝設(shè)計(jì)出了一套中型卡車專用油箱生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)年生產(chǎn)量會(huì)達(dá)到10萬～30萬件。該油箱是由兩層HDPE的外層，兩層粘接層以及中間一層EVOH阻隔層構(gòu)成。油箱系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且不太規(guī)整的組件，且該系統(tǒng)所用的樹脂原料還有待改進(jìn)，以滿足即將出臺(tái)的新的碳?xì)浠衔镎羝欧艠?biāo)準(zhǔn)的要求。所幸的是在對(duì)新材料的探索中，已經(jīng)成功的找出了一些合適的替代原料。目前汽車油箱的制品市場(chǎng)中，鋼制品依然占據(jù)著很大的份額。傳統(tǒng)的塑料制油箱通常采用HDPE做為基料，并帶有EVOH一層阻隔層，采用擠出吹塑成型的方式制造的。這種制品在模具制造生產(chǎn)工藝以及制品性能的優(yōu)缺點(diǎn)在相關(guān)文獻(xiàn)中已有廣泛記載。而新近開發(fā)的準(zhǔn)零排放汽車（PZEV）則打破這一傳統(tǒng)觀念，引入一種雙片真空吸塑法成型的六層油箱制品。該制品可以大大減小尾氣中蒸汽的排放量，并省掉了大多數(shù)的外部油管連接裝置。該油箱系統(tǒng)主要由六部分構(gòu)成：1. 碳罐 2. 輸油系統(tǒng) 3. 汽油濾清器 4. 燃油蒸汽輸送管5. 車載回收裝置6. 儲(chǔ)油箱體汽車搖臂蓋制品所用材料正在由傳統(tǒng)的鑄鋁或鑄鎂向注射成型－振動(dòng)焊接制得的玻纖含量在3045％的增強(qiáng)尼龍6和尼龍66如“Zytel”、“Vydyne”、“Carpron”或無機(jī)粒子增強(qiáng)尼龍