【正文】 MAN膨脹水箱采用黑色塑料制。其箱體是由上下兩個(gè)帶法蘭的注塑件焊接而成，在箱體內(nèi)部有一些隔板，從而提高了箱體的整體強(qiáng)度，改善了其應(yīng)用功能。 目前在瑞典VOLVO重型卡車、德國(guó)MAN客車和日本日野卡車上均裝配有塑料膨脹水箱。目前，VOLVO F12駕駛室的面罩及左右側(cè)導(dǎo)風(fēng)罩均選用SMC作為其材料。該聯(lián)盟擁有25家包括模具、工具制造和原料生產(chǎn)在內(nèi)的供應(yīng)商，他們能夠?yàn)槠嚬I(yè)提供復(fù)合材料產(chǎn)品。 目前，SMC被廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸車輛、建筑、電子、電器等行業(yè)中。 ● 與增強(qiáng)熱塑性塑料相比，該材料具有制品不易變形、機(jī)械性能和熱變形溫度較高、耐化學(xué)藥品腐蝕等特點(diǎn)。大約在20世紀(jì)60年代末，全球?qū)MC的需求量就已初具規(guī)模，此后每年以20%～25%的速度增長(zhǎng)。淺談國(guó)外重型汽車塑料制件中國(guó)重汽集團(tuán)公司 李幫山由片狀模塑料(SMC)制作的零部件 片狀模塑料(SMC)是一種干法制造不飽和聚酯玻璃鋼制品的模塑料。在未來開發(fā)節(jié)能、環(huán)保的新車、快速改型換代、小批量投產(chǎn)方面，它將起著重要作用。目前北美半數(shù)以上的SMC零件生產(chǎn)公司的產(chǎn)量都小于10萬件/年，由此可見，SMC的汽車市場(chǎng)潛力很大。 SMC品的基準(zhǔn)產(chǎn)量與機(jī)遇挑戰(zhàn) 從理論上講，SMC品客觀上存在一個(gè)基準(zhǔn)產(chǎn)量（crossover point），當(dāng)某件SMC品的實(shí)際產(chǎn)量低于此基準(zhǔn)時(shí)，它的價(jià)格低于同類鋼零件；超過此基準(zhǔn)時(shí)則高于鋼零件，該基準(zhǔn)隨著科技進(jìn)步和市場(chǎng)擴(kuò)大而遞增。 另外，采用科技含量高的先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理，可以提高SMC零件的各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)，例如從1986至1996的十年間，北美SMC零件的生產(chǎn)周期從135秒/件降到90秒/件；次品率由10%降到5%；邊角料所占比率由5%降到2%；正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間（uptime）所占比率由75%升為90%。SMC發(fā)動(dòng)機(jī)罩的成本低于鋁合金和聚對(duì)苯二甲酸已二醇酯（PET）發(fā)動(dòng)機(jī)罩，但高于鋼發(fā)動(dòng)機(jī)罩，其主要原因是SMC車殼表面的瑕疵多，修理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，噴漆質(zhì)量差，二次加工費(fèi)昂貴（）。品的收縮率為7%~8%，大于聚酯SMC（收縮率為3%）；耐老化和光澤保留率極好；褪色率只是聚酯SMC的一半。 30% GF/熱固性改性丙烯酸樹脂的SMC（日本Mitsubishi Rayon Co研），添加了特種浸潤(rùn)劑（sizing），提高了樹脂與GF的浸潤(rùn)性。 目前一些乘用車的SMC殼體比別的材料殼體較厚（~3mm）；DSM公司的目標(biāo)為2mm或更??；~，；Isuzu輕型貨車的前臉選用低密度（）、A級(jí)表面精度的SMC模壓，重量比普通SMC輕30%。其主要途徑包括：借助于有限元計(jì)算方法，科學(xué)地設(shè)計(jì)SMC零件的結(jié)構(gòu)，提高其效率；選用最佳SMC原材料（如低密度填料）和模壓工藝，使零件減?。粶p少SMC配方填料和纖維的含量；盡可能選用夾芯結(jié)構(gòu)、混雜系統(tǒng)材料。1969年International Harvester貨車SMC發(fā)動(dòng)機(jī)罩面世，導(dǎo)致SMC像潮水般涌入重型貨車市場(chǎng)；1978年模壓SMC開始采用模內(nèi)涂層（IMC），使技術(shù)更上一層樓；1982年開始采用低糙度SMC配方和真空模壓技術(shù)，使A級(jí)表面精度技術(shù)日臻成熟；1994年開始掌握回收SMC技術(shù)，但因成本太高和難度太大，而不能推廣實(shí)施；1998年Corvette牌轎車的內(nèi)飾板開始采用低密度SMC（用空心玻璃微珠做填料）模壓成型，為輕質(zhì)SMC（也即：汽車節(jié)能）另辟蹊徑。其表面精度要求嚴(yán)格，必須達(dá)到A級(jí)表面精度，即LORIA波紋指數(shù)。 美國(guó)新潁SMC汽車構(gòu)件的實(shí)例如下：2001 Cheverolet 1500系列Silverado 4x4 Extended cab車的后擋板，用SMC/SRIM成型合材料成；2001 Ford Ranger XLT 4x4車的發(fā)動(dòng)機(jī)罩和前臉是SMC的（Budd公司模壓）；2001 Pontiac Azotek車具有SMC大燈托架，其重量和零件數(shù)目比原來鋼托架大減；2001 Cheverolet Corvette車的前地板是SMC蒙皮/balsa木芯的夾芯結(jié)構(gòu)，厚度15mm，重量15kg，比原來鋼地板更輕，剛度更高，明顯地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音；2001 Cheverolet Avalanch Ultimate Utility Vehicle車的中、后門內(nèi)飾板，由SMC/SRIM成型合材料成，比原來內(nèi)飾板的耐壓痕性和耐腐蝕性更好。 SMC在汽車造業(yè)的應(yīng)用情況 SMC汽車構(gòu)件是20世紀(jì)90年代美國(guó)最成功的合材料品之一。SMC的缺點(diǎn)包括：不可回收，污染環(huán)境；雖然性能價(jià)格比較好，但一次性投資（如SMC機(jī)組、壓機(jī)和模具）往往高于對(duì)應(yīng)的鋼件。 片狀模塑料(Sheet Moulding Compound，簡(jiǎn)稱SMC)是用上、下塑料薄膜裹覆著聚酯樹脂、短切玻璃纖維、填料和輔助材料的片材，是用途廣泛的模壓合材料品的半成品。片狀模塑料(SMC)在汽車造中的應(yīng)用董永祺 熊學(xué)斌片狀模塑料(SMC)近年在汽車業(yè)的應(yīng)用日漸普及，并以此造三類汽車零件。即使不考慮這些在制造汽車窗戶過程中的具體數(shù)據(jù)所顯示的價(jià)值，很明顯，仍然有眾多的不良溯源必須予以消除。依據(jù)KraussMaffei的分析，采用注塑制模工藝用聚碳酸酯制造光學(xué)產(chǎn)品的總不良率低于5%。 據(jù)決定性意義的有效物流鏈 有效并且慎重考慮的物流鏈對(duì)于這整個(gè)過程在經(jīng)濟(jì)上，對(duì)于這個(gè)多步驟制造工藝，對(duì)于其產(chǎn)品的質(zhì)量都具有非常重要的意義。它們必須提供附加功能，例如防紫外線高清晰度薄膜，電磁屏蔽功能。 對(duì)于仍比普通玻璃車窗昂貴的塑料車窗，若要成為經(jīng)濟(jì)上可行的產(chǎn)物，必須要綜合額外的高附加值。該防紫外線高清晰度薄膜是由細(xì)加熱線系統(tǒng)和含紫外吸收劑涂層的薄膜，已經(jīng)應(yīng)用于塑料車窗。因此，有必要在薄膜上再多加一層而外的防刮擦涂層。若是薄膜中還含有紫外吸收劑，那就還可以是薄膜下的塑料受到防紫外輻射的保護(hù)。 預(yù)測(cè)顯示塑料制車窗的巨大增長(zhǎng)，由int統(tǒng)計(jì)薄膜應(yīng)用的功能性統(tǒng)合 塑料車窗上薄膜的應(yīng)用預(yù)示著制造防刮表面的最終可能?；诖嗽颍@項(xiàng)工藝只有在制造塑料車窗的其他決定性要素都具備后方能得以經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)操作，并減低該系統(tǒng)的成本。據(jù)制造商那里得到的信息，這種涂層能保證即使暴露于氣候環(huán)境中10年多仍然穩(wěn)定。到目前為止，還不能通過PVD或者PECVD的方法比較經(jīng)濟(jì)地制備這種涂層。用這些涂層技術(shù)制成的防刮和其他表面保護(hù)和純玻璃相比較，具有競(jìng)爭(zhēng)力。通過這些技術(shù)，金屬氧化物、硅樹脂或者有機(jī)硅化合物在一個(gè)低壓過程中蒸發(fā)，并且從氣相中沉積成為防刮擦薄膜。將來，還會(huì)有許多有趣的發(fā)展。例如，Hanse Chemie德國(guó)公司（Geesthacht）混合了含納米微粒占質(zhì)量百分比50的涂層系統(tǒng)，并采用紫外固化。納米微粒在狹窄尺寸分布范圍內(nèi)的穩(wěn)定分布的重大困難已經(jīng)被克服。所使用到的納米微粒為散布于有機(jī)化合物中的金屬氧化物（如：二氧化硅，氧化鋁）。 連桿從固定壓盤上的縮回加大了磨具的通道，產(chǎn)生了能使拆卸機(jī)器人進(jìn)入 的空間。 在工業(yè)實(shí)踐中，GE Bayer 硅樹脂股份有限公司(Leverkusen)PHC578, AS4000以及AS4700涂層系統(tǒng)被廣泛認(rèn)同(例如：Smart精靈汽車的車頭燈鏡片和三角邊窗，C級(jí)車的后窗)。為了減少工藝時(shí)間，無底漆防刮擦涂層在近年來得以發(fā)展。兩層底漆和抗刮擦頂部涂層含有紫外線吸收體和紫外線穩(wěn)定劑，能保證該系統(tǒng)暴露于氣候條件下的穩(wěn)定性。圖片由Battenfeld公司提供典型的涂層開始于薄膜底漆，它能保證脆弱的防刮薄膜很好的黏附在柔軟的PC上。市場(chǎng)上還有紫外固化系統(tǒng)，但它們的抗刮擦性和暴露于氣候環(huán)境下的穩(wěn)定性（耐氣候性）低于熱固化系統(tǒng)。硅基聚合物鏈上的羥基、烷氧基團(tuán)濃縮成三維立體上交聯(lián)甲基二氧化硅薄膜。最初的溶液含有高比例溶劑能夠在室溫下迅速蒸發(fā)。因?yàn)楣鈱W(xué)涂層嚴(yán)格的質(zhì)量要求，凈室條件是必須的。這一技術(shù)首先被用于車頭燈鏡片的大批量生產(chǎn)，也可以通過常規(guī)方法應(yīng)用于感光底層（例如變色，浸漬，噴涂）。保護(hù)性涂層可以作為溶液（液體）應(yīng)用，從氣相中沉淀或者作為薄膜應(yīng)用。 汽車的全景天窗里，玻璃和塑料元素完美地交互補(bǔ)充，圖片由Bayer材料科學(xué)提供表面處理的種類 考慮到當(dāng)暴露于環(huán)境（抗紫外線的穩(wěn)定性）和化學(xué)品中（洗車清潔劑、鹽等等）穩(wěn)定性的要求，和塑料車窗的耐磨性的要求，目前僅能通過附加的表面涂層予以滿足。對(duì)于這一目標(biāo)，不同的PVD涂層系統(tǒng)在光學(xué)級(jí)樹脂加工中的表現(xiàn)各具不同的特征。 作為研究項(xiàng)目，Battenfeld股份有限公司（Meinerzhagen/德國(guó)），Metaplas Ionon Oberflaechenveredlungstechnik股份有限公司(BergishGladbach)，Ticona股份有限公司（法蘭克福）和Wahl optoparts股份有限公司（Triptis），材料科學(xué)部門，塑料工藝學(xué)院（RWTH大學(xué)和亞琛市），已經(jīng)投資了進(jìn)行了不同的表面涂層的研究以應(yīng)用于制塑部件，提供光學(xué)部件注塑制模所需的穩(wěn)定性。因?yàn)榫厶妓狨ビ叙じ綑C(jī)械螺絲并將其破壞的傾向，對(duì)螺絲的材質(zhì)選擇要加以特別重視。在熔融過程中，特別要注意別面黑斑。機(jī)械連桿在制模過程中從固定壓盤中縮回，產(chǎn)生了良好的通道，使得用機(jī)器人技術(shù)拆下成模部分成為可能。楔形壓縮口封口和邊緣澆口的結(jié)合會(huì)產(chǎn)生模內(nèi)不均勻的開模力。通過楔形口的變窄，腔體以非常低的壓力罐滿。傾斜夾具單元的移動(dòng)壓盤和腔體表面至比模具風(fēng)口前幾度。 內(nèi)應(yīng)力效果圖：注塑壓縮制模測(cè)試樣本幾乎無應(yīng)力（左），這證明了該 過程優(yōu)于常規(guī)注塑制模（右），圖片由Engel提供針對(duì)與長(zhǎng)流程，Battenfeld股份有限公司（Meinerzhagen/德國(guó)）與Summerer技術(shù)（Rimsting/德國(guó)）合作開發(fā)出IMPmore工藝，并于2003年NPE展上初次對(duì)公眾展示。為了精密控制部件成形，夾具單元的沖程必須仔細(xì)監(jiān)控。當(dāng)腔體填充完全以后，部件厚度在壓力的控制下隨腔體變大而增加，通過引入額外的熔融物予以一定的壓縮。在一開始注塑是模具是完全關(guān)閉的，若低于最終所需厚度時(shí)也可能關(guān)閉腔體。通過這里描述的技術(shù)，可以用平行壓盤控制移動(dòng)壓盤的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)尖軌連接桿上的液壓缸內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)。隨后，機(jī)械部分的夾具單元封閉那逐漸擴(kuò)張的腔體，并將模具壓縮分布到熔融物上。在長(zhǎng)沖程壓縮工藝中，大約4毫米厚1000毫米長(zhǎng)的注塑壓縮模具腔體打開到大約與部件相等厚度。圖片由Engel提供注塑壓縮制模工藝的準(zhǔn)備 目前基本上有3種不同的注塑壓縮制模工藝正在使用。此外，15至20噸的聯(lián)合制模也相應(yīng)地易于處理。同樣，所有機(jī)械制造者都信賴雙轉(zhuǎn)軸技術(shù)。光學(xué)研究表明注塑壓縮制模相較于傳統(tǒng)注塑制模擁有更好的效果。最小的分子取向是非常重要的，因?yàn)榉肿尤∠驎?huì)使這種材質(zhì)產(chǎn)生不需要的光學(xué)效果——顯著的雙折射。從一方面來講，這樣大大降低了填滿腔體所需的壓力；但從另一面來看，熔融物的抗剪應(yīng)力降低了，這樣將導(dǎo)致分子取向的減弱。這種相互依賴當(dāng)然是取決于所采用的特殊注塑制模過程。精確且均衡的制模溫度控制以及對(duì)于成模均勻的降溫過程對(duì)那些需要尺寸精確的低模內(nèi)殘余應(yīng)力產(chǎn)品是必須的首要條件。與此同時(shí)，也有其他解決方法，比如：閥式澆口、點(diǎn)澆口亦相繼應(yīng)用。由于機(jī)能上的原因，澆口通常采用設(shè)置在長(zhǎng)邊，并設(shè)計(jì)成為薄膜澆口。 大眾公司的1升的原型車上仍一如既往地采用了輕量化設(shè)計(jì)， 照片由大眾公司提供相關(guān)的注模和機(jī)械工藝 車用窗戶的制造對(duì)于注模和機(jī)械工藝有相當(dāng)苛刻的要求。它相對(duì)于一般所看到的粘結(jié)系統(tǒng)，可以顯示出更高的純度和易加工性能。這幾年來所有的參與者都為此不遺余力，與此同時(shí)塑料車窗已在ECE R43認(rèn)證項(xiàng)下應(yīng)用于大批量生產(chǎn)，因而能夠滿足對(duì)于車用玻璃的所有要求。因此，塑料的應(yīng)用提供了巨大潛能，尤其在擾流板和燈的整合方面。 窗戶具有的低模內(nèi)殘余應(yīng)力以及低分子取向源自于材料、設(shè)計(jì)和 工藝技術(shù)的最佳組合，圖片由Battenfeld公司提供塑料的應(yīng)用而帶來的高度功能性整合也作用于汽車部件生產(chǎn)，通常這都需要精確計(jì)算。若換成玻璃，結(jié)果就相反了（玻璃會(huì)本能地破碎）。盡管塑料硬度低，但在安全性方面優(yōu)于玻璃。 另外，塑料相較于玻璃有極大的可塑性，因此有些幾何形狀用塑料可以成形，但對(duì)于玻璃甚至在可預(yù)見的將來都難以完成。每輛車通過使用塑料而減輕30至40公斤重量所產(chǎn)生的作用還不如降低整車重心和優(yōu)化前后軸負(fù)重分配所產(chǎn)生的效果。如今，塑料在該領(lǐng)域有三類產(chǎn)品有著顯著發(fā)展： ◆固定式側(cè)窗 ◆透明天窗 ◆后窗組建（如：奔馳C級(jí)雙門運(yùn)動(dòng)跑車），以及車身上那些有深色玻璃質(zhì)感的配件 塑料制車窗的動(dòng)機(jī) 雖然塑料代替玻璃用于車窗制造的最初動(dòng)機(jī)是通過減輕車體重量來降低油耗，但如今，眾多其他因素超越這一原始動(dòng)機(jī)成為更主要的緣由。塑料車窗技術(shù)Christian Hopmann、Sebstian Goebel、Jan Foster1998年，Smart（精靈）小汽車的問世，使塑料首度成為量產(chǎn)汽車車窗的原料。密歇根州Rochester Hills市的Composite Performance Technologies公司制造的三片式組件僅重11磅，而鋁質(zhì)組件重26磅。 Amodel提供165萬psi的彎曲模量，比尼龍66的耐熱性更高，而且在高溫下的抗蠕變性和鋁相同。 生產(chǎn)進(jìn)氣總管的另一種新材料是Solvay公司的Amodel A6135, 一種含35%玻纖的聚鄰苯二甲酰胺(PPA)，用于取代General Motors公司的LS發(fā)動(dòng)機(jī)的高扭矩的增壓配套元件的鋁質(zhì)進(jìn)氣總管。 Avtovaz公司Questra N材料的進(jìn)氣總管重量降低了50%，成本節(jié)省了30%，主要因?yàn)椴考囊惑w化。分散相SPS吸濕性小，提高了制品的尺寸穩(wěn)定性和抗翹曲性。 Dow Automotive公司的進(jìn)氣管市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理Jim Cederstrom說：“尼龍 SPS混合料在進(jìn)氣總管、氣門套和裝飾性發(fā)動(dòng)機(jī)蓋方面有很大的市場(chǎng)潛力”。 L發(fā)動(dòng)機(jī)的總管。 用于加工進(jìn)氣總管的新材料 玻纖增強(qiáng)尼龍主宰著歐洲AIM市場(chǎng)（占65%的市場(chǎng)份額），在美國(guó)占50%的份額。其中之一是將在2005車型上使用的注塑氣門套。 Premix計(jì)劃用SMC取