汽車輕量化一直是汽車未來發展趨勢的一大方向,也是新能源汽車解決續航里程的一大因素,而傳統的以塑代鋼已經在汽車的輕量化上取得了巨大的成功,但是如何再次減重卻成了新的問題,而這時一種全新的技術應運而生,那就是微發泡技術,它實現了汽車以塑代鋼后的再一次大幅減重,對汽車行業的發展起到了推進性的作用。而今天我們要講的就是這個微發泡技術。
一、背景
既然是想了解微發泡技術,自然就要先了解其背景。
微發泡技術最早是由麻省理工大學發明,后授權給美國Trexel公司將技術商業化,微發泡技術僅由美國Trexel公司授權提供。
微發泡技術在亞洲,歐洲以及北美已擁有或申請超70個專利權。用戶廣泛分布在在亞洲、歐洲和美國。
世界上主要微發泡注塑機企業:
赫斯基、阿博格、德馬格、恩格爾、米拉克龍、克勞斯瑪菲、海天、三菱、巴頓菲爾德、日本制鋼所等
圖 部分微發泡注塑機企業logo(以上僅列舉部分企業logo)
二、工藝流程
在上面了解了微發泡技術那強大的的背景后,我們就要開始了解微發泡技術的工藝流程,它到底是怎么樣進行的微發泡?
首先氮氣或二氧化碳經過流體控制系統產生超臨界流體,再通過注氣通道打入注塑機螺桿的均化區,通過螺桿塑化剪切,高分子熔體和超臨界流體在均化區內充分溶解形成單相融體并保持在一定的恒定壓力下,當注塑機的注射指令發出時,自鎖噴嘴將會打開將單相融體射入模具的型腔中,形成微發泡產品。
圖 微發泡注塑工藝流程示意圖
微發泡成型過程可分成三個階段:
首先是將超臨界流體(二氧化碳或氮氣)溶解到高分子熔體中形成單相融體并保持在高壓力下;
然后,通過自鎖噴嘴射入溫度和壓力較低的模具型腔,由于溫度和壓力降低引發分子的不穩定性從而在制品中形成大量的氣泡核;
最后這些氣泡核逐漸長大生成微小的孔洞。
圖 微發泡制品內部結構
詳細過程請看一下視頻,視頻時長不超過3分鐘,建議在WIFI條件下觀看,土豪請隨意!
微發泡的工藝過程想必大家通過視頻和以上的講解應該也有了自己的理解,那么為什么微發泡技術這么受歡迎,它到底有著什么樣的魅力?
對國外現有采用Trexel公司專利的微發泡注塑成型機進行分析及相關的數據比較可以看出,與常規的模塑制品相比,除去購買許可證和增加設備的投資以外,微發泡模塑制品的平均成本可降低16%-20%。而這主要通過四個方面實現:
1)微發泡注塑循環周期可減少50%,從而降低了加工成本。同時注塑制品的下腳料比例降低,設備的能耗也更低。
2)對于相同類型的制品,微發泡注塑工藝可以使用更小和更少的機器,模具成本更低,從而降低投資成本。
3)由于微發泡注塑制品的密度降低,可以設計具有更薄壁結構的制品,降低制品的材料成本。
4)由于減少或消除了常規模塑在合模和保壓過程中產生的模內應力,因此微發泡注塑可以制備更平、更直和尺寸精度更高的制品,從而為制品的品質和價格提升提供了更大空間。
圖 微發泡的優勢
四、應用
以下為小編收集的一下微發泡技術在實際生產中的應用,詳細如下:
圖 普利特微發泡PP應用于汽車前端模塊
圖 微發泡聚乳酸應用于一次性餐盒
圖 微發泡PVC
圖 微發泡材料應用于奔馳汽車門內飾板
圖 微發泡材料應用于寶馬風扇罩及葉片
圖 微發泡材料應用于汽車領域
圖 微發泡材料應用于打印機
圖 微發泡材料應用于薄壁容器
圖 微發泡材料應用于托盤
圖 微發泡材料應用于其他應用
以上素材來自于百度文庫,上傳者:zhujianghongmi,原作者:海天北化張安震,艾邦高分子虛竹整理編輯。
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