Sisällysluettelo
Autojen pienten muoviosien materiaalivalinta riippuu yleensä siitä, miten osaa käytetään. Klipsien on oltava riittävän joustavia, jotta ne napsahtavat kiinni halkeilematta. Kiinnikkeiden on oltava lujia ja mitoiltaan vakaita. Holkkien on oltava kitkattomia ja kulutuskestäviä. Kansien ja koteloiden on ehkä oltava puhtaita, niissä on oltava lämmönkestävyys tai sähköeristys. Autojen muovimateriaalit tulisi valita osan käyttötarkoituksen, työympäristön, kokoonpanomenetelmän ja tuotantomäärän mukaan, ei pelkästään tutun hartsinimen perusteella.
Yleiset autoteollisuuden muovimateriaalit
Pienemmissä ruiskuvaletuissa auton osissa materiaalin valinta riippuu yleensä lämmöstä, kuormituksesta, kulumisesta, kemikaaleista, ulkonäöstä ja kokoonpanomenetelmästä. Näitä autoteollisuuden muovimateriaaleja käytetään yleisesti suojuksissa, pidikkeissä, kiinnikkeissä, koteloissa, liittimissä, holkeissa ja ohjaimissa.
1.Polypropeeni kevyille auton osille
Polypropeeni eli PP on kevyttä, kustannustehokasta ja kemiallisesti kestävää materiaalia. Se on myös jonkin verran joustavaa, joten sitä voidaan käyttää pienissä suojuksissa, klipseissä, pidikkeissä, suojakorkeissa, kevyissä koteloissa ja joissakin sisäverhoilun osissa.
PP ei ole ihanteellinen materiaali korkean jäykkyyden, korkean lämpötilan tai tarkan mittahallinnan kannalta. Täyteaineella varustettu PP tai jokin muu tekninen muovi voi olla parempi vaihtoehto näissä tapauksissa.
2.ABS sisätilojen suojuksiin ja koristeosiin
ABS-ruiskuvalua käytetään usein sisäkansissa, kehyksissä, koristeosissa ja pienissä koteloissa, jotka vaativat puhtaan pinnan ja kohtalaisen iskunkestävyyden. Se muotoutuu hyvin, sillä on kohtalainen iskunkestävyys ja se voi tuottaa puhtaan pinnan.
ABS ei yleensä ole ensisijainen valinta korkeisiin lämpötiloihin, voimakkaaseen UV-säteilylle altistumiseen, öljykosketukseen tai vaativaan käyttöön moottoritilan alla. Vahvempiin tai kuumempiin koteloihin PC/ABS voi olla sopivampi vaihtoehto.
3.PC ja PC/ABS vahvempia koteloita varten
PC tarjoaa korkean iskunkestävyys ja voi olla läpinäkyvää. PC/ABS yhdistää PC:n kestävyyden ABS:n muovattavuuteen ja pinnanlaatuun.
Näitä materiaaleja voidaan käyttää vahvempien suojien, elektroniikkakoteloiden, anturikoteloiden, suojakoteloiden ja tiettyjen kirkkaiden tai puolikirkkaiden osien valmistukseen. Lopullinen valinta riippuu lämmöstä, iskuvaarasta, pintavaatimuksista, kemikaalialtistuksesta ja kustannuksista.
4.Nailon PA klipseille, kiinnikkeille ja hammaspyörille
PA-ruiskuvalua käytetään yleisesti toiminnallisissa autonosissa, jotka vaativat lujuutta, sitkeyttä, kulutuskestävyyttä ja korkeiden lämpötilojen suorituskykyä. Lasitäytteinen PA voi parantaa jäykkyyttä ja mittapysyvyyttä.
PA voi toimia klipsien, kiinnikkeiden, kannattimien, vaijeriohjaimien, vaihteiden, pienten moottoritilan osien, rakennetukien ja vahvempien koteloiden kanssa. Suurin huolenaihe on kosteuden imeytyminen, joka voi vaikuttaa mittoihin ja mekaaniseen käyttäytymiseen. Suunnittelussa ja toleranssisuunnitelmassa tulisi tämä ottaa huomioon.
5. POM holkkeille ja liukuville osille
POM-ruiskuvalu on käytännöllinen vaihtoehto holkeille, ohjaimille, rullille ja muille auton osille, jotka vaativat pientä kitkaa ja kulutuskestävyyttä. Sitä käytetään usein holkeissa, hammaspyörissä, rullissa, aluslevyissä, ohjainosissa, liukumekanismeissa ja pienkitkaisissa klipseissä.
POMia ei yleensä valita voimakkaan UV-altistuksen, helpon liimautumisen tai maalattavuuden vuoksi. Se on myös tarkistettava huolellisesti kemikaalien ja korkeiden lämpötilojen kestävyyden varalta.
6.PBT sähköliittimille ja koteloille
Ruiskuvaluun tarkoitettua PBT-muovia käytetään yleisesti autoteollisuuden liittimissä, anturikoteloissa, relekoteloissa, kytkimissä ja muissa sähkökomponenteissa. Se tarjoaa hyvät sähköiset ominaisuudet, mittapysyvyyden ja muovattavuuden. Lasitäytteistä PBT:tä käytetään usein silloin, kun jäykkyys ja vakaat mitat ovat tärkeitä.
PBT-muovia voidaan käyttää sähköliittimissä, liitinkoteloissa, anturikoteloissa, relekoteloissa, kytkimissä ja pienissä elektroniikkakomponenteissa. Jotkin laadut voivat olla hauraita, joten iskunkestävyys ja napsautussovitus on tarkistettava ennen työkalujen käyttöä.
7.PMMA ja PC kirkkaille suojille ja kevyille osille
Autojen kirkkaissa muoviosissa käytetään usein PMMA:ta tai PC:tä. PMMA:ta arvostetaan optisen kirkkauden ja pinnan ulkonäön vuoksi. PC on vahvempaa, kun iskunkestävyys on tärkeä.
PMMA:ta voidaan harkita kirkkaisiin suojuksiin, valonjohtimiin, koristeellisiin läpinäkyviin osiin ja näyteikkunoihin. PC:tä voidaan harkita iskunkestävien kirkkaiden suojien, suojaavien läpinäkyvien osien ja kestävyyttä vaativien valoon liittyvien osien valmistukseen.
Valinta riippuu kirkkaudesta, iskusta, UV-altistuksesta, naarmuuntumisvaarasta, lämmöstä ja pinnoitevaatimuksista. Ulkona käytettävien osien säänkestävyys tulee varmistaa laatuluokituksella.
8.TPE ja TPU joustaville suojaosille
TPE- ja TPU-ruiskuvalumateriaaleja verrattaessa on tarkasteltava tekijöitä, kuten kovuutta, kulutuskestävyyttä, puristuspainumaa, öljyaltistusta ja liimauskäyttäytymistä. Ne ovat hyödyllisiä, kun osan on taivutettava, pehmustettava, tiivistettävä tai vaimennettava tärinää.
TPE:tä ja TPU:ta voidaan käyttää tiivisteissä, joustavissa holkeissa, suojakansissa, pehmeissä suojuksissa, kaapelisuojauksissa, tärinää vaimentavissa osissa ja tartuntapinnoissa.
Nämä materiaalit vaihtelevat suuresti. Kovuus, puristuspainama, öljynkestävyys, lämmönkestävyys, UV-säteilyn kestävyys ja liimautumisominaisuudet on tarkistettava ennen tuotantoa.
9.PPS ja PPA korkean lämpötilan pienille osille
PPS ja PPA ovat erittäin suorituskykyisiä autoteollisuuden muovimateriaaleja. Niitä käytetään silloin, kun vakiomuovit eivät täytä lämpö-, kemiallisia tai mittavaatimuksia.
PPS voi olla hyödyllinen kuumille sähköosille, konepellin alla oleville pienille komponenteille, kemikaaleja kestäville osille ja tarkkuuskoteloille. PPA voi olla hyödyllinen jäykille kiinnikkeille, lämmönkestäville liittimille, pienille rakenneosille ja osille, jotka tarvitsevat parempaa suorituskykyä kuin tavallinen PA.
Nämä materiaalit ovat kalliimpia ja vaativat huolellisempaa käsittelyä. Niitä tulisi käyttää silloin, kun käyttökohteessa todella tarvitaan parempaa lämmön- tai kemikaalienkestävyyttä tai mittapysyvyyttä.
Kuinka valita materiaaleja autojen muoviosille
Oikeat auton muovimateriaalit tulee valita osan käyttöolosuhteiden perusteella. Yleisesti ottaen sopivalta vaikuttava materiaali voi pettää, jos ympäristöä, kuormitusta, kokoonpanomenetelmää tai toleranssia ei oteta huomioon.
Lämpötila- ja lämpövanheneminen
Lämpötila on yksi ensimmäisistä tarkastuksista. Sisäverhoilu, ulkoiset kiinnikkeet, elektroniikkakotelot ja konepellin alla olevat osat altistuvat kaikki erilaisille lämpöolosuhteille. Muovi, joka toimii hyvin ohjaamon sisällä, ei välttämättä toimi moottorin, akkujärjestelmän, lampun tai elektroniikkamoduulin lähellä.
Materiaalilaatua on tarkistettava lämpövanhenemisen varalta, ei pelkästään lyhytaikaisen lämmönkestävyyden osalta.
Iskun-, kuormituksen- ja kulutuskestävyys
Jotkut pienet osat vain peittävät tai suojaavat. Toiset kantavat kuormaa, pitävät vaijereita, ohjaavat liikettä tai napsahtavat kiinni toiseen osaan. Kiinnikkeiden on kestettävä taipumista ja napsautuslujuutta. Kiinnikkeiden on kestettävä jäykkyyttä. Holkkien ja ohjainten on kestettävä kulutusta.
Autojen muoviosat tulisi suunnitella todellisen kuormitustilanteen mukaan, koska pienikin komponentti voi pettää, jos materiaali on liian hauras tai napsautusliitos aiheuttaa liiallista rasitusta.
Kemikaali- ja öljyaltistus
Auton osat voivat joutua kosketuksiin öljyjen, rasvan, polttoainehöyryjen, puhdistusaineiden, jäähdytysnesteen, tiesuolan, hien tai desinfiointiaineiden kanssa. Materiaalin on oltava sopiva altistumisvaaralle.
PP voi toimia hyvin joidenkin kemikaalien altistumisen aikana. PA, PBT, PPS tai PPA voivat olla parempia korkeammissa lämpötiloissa tai vaativammissa ympäristöissä. Tarkalla luokalla on merkitystä.
UV-säteily, sää ja pinnan ulkonäkö
Ulkopuolella olevien pienten osien on kestettävä UV-säteilyä ja sään vaikutelmia. Sisäpuolella olevien näkyvien osien on ehkä kestettävä väriä tasaisesti, ne voivat vaihdella kiillon mukaan, ne voivat naarmuuntua, hallita rakennetta tai saada vähäisen hajun.
ABS voi toimia hyvin sisätilojen näkyvissä suojuksissa, mutta se saattaa vaatia muokkaamista tai pinnoittamista voimakkaamman UV-altistuksen aikaansaamiseksi. PMMA:ta tai PC:tä voidaan käyttää kirkkaissa osissa, mutta iskun-, naarmuuntumisen- ja pinnoitusvaatimukset on tarkistettava.
Mittapysyvyys ja kokoonpanon sopivuus
Pienten auton osien on usein sovittava suurempiin kokoonpanoihin. Vääntyminen, kutistuminen ja toleranssien vaihtelut voivat aiheuttaa kokoonpano-ongelmia. Nailonin kosteuden imeytyminen, lasikuidun suuntautuminen, seinämän paksuus ja muotin jäähdytys voivat kaikki vaikuttaa lopullisiin mittoihin.
Tarkkuusosien osalta projektitiimin tulee määrittää vaaditut muovin ruiskuvalutoleranssit ja tarkistaa portin sijainti, seinämän paksuus, materiaalin kutistuminen ja tarkastusmenetelmät ennen työkalujen käyttöä.
Kustannukset, määrä ja tuotantomenetelmä
Materiaalikustannuksilla on merkitystä, mutta niiden ei pitäisi olla ainoa tekijä. Halvempi materiaali voi aiheuttaa enemmän romua, huonoa kokoonpanoa, heikkoa suorituskykyä tai kenttävikoja.
Räätälöidyssä muovin ruiskuvalussa oikean päätöksen tulisi tasapainottaa hartsikustannukset, muotin kustannukset, sykliaika, vikariski, tarkastustarpeet ja tuotantomäärä.
Projektin tarkastelu ennen työkalujen käyttöä
Ennen työkalujen aloittamista projektitiimin tulee varmistaa osan toiminta ja työympäristö. Tämä auttaa välttämään materiaalin valitsemisen vain sen yleisyyden tai halpuuden perusteella.
Hyödyllisiä kysymyksiä ovat:
- Mitä osa tekee?
- Pitääkö, ohjaako, tiivistääkö, suojaako, eristääkö, koristaako vai tukeeko se?
- Kestääkö se lämpöä, öljyä, vettä, UV-säteilyä, tärinää tai kemikaaleja?
- Pitääkö sen napsahtaa johonkin toiseen osaan?
- Tarvitseeko se tiukkaa toleranssia vai vakaata kokoonpanosovitusta?
- Onko pinta käyttäjälle näkyvissä?
- Tarvitseeko se tekstuuria, väriä, pinnoitetta, läpinäkyvyyttä tai pehmeää kosketusta?
- Tarvitseeko osa lisäosia, kokoonpanoa, pakkausta vai toissijaista käsittelyä?
- Mitä testaus- tai asiakasstandardeja materiaalin on täytettävä?
Tämä arvostelu on erityisen hyödyllinen pienille autojen muoviosille. Pienet osat saattavat näyttää yksinkertaisilta, mutta niillä on usein tiukat kokoonpano- ja suorituskykyvaatimukset.
Yleisiä ongelmia väärän muovin valinnassa
Väärä materiaalivalinta voi aiheuttaa ongelmia, joita on vaikea korjata työkalun käytön jälkeen. Yleisiä ongelmia ovat:
- klipsit halkeavat kokoonpanon aikana
- kiinnikkeet vääntyvät muovauksen jälkeen
- peitteet haalistuvat tai haurastuvat UV-valossa
- kotelot vääntyvät lämmönlähteiden lähellä
- napsautusliitokset menettävät pitovoimansa ajan myötä
- holkit kuluvat liian nopeasti
- sähkökoteloiden eristys tai lämmöntarpeet pettävät
- pehmeät osat kovettuvat tai tahmeutuvat
- osat imevät kosteutta ja muuttavat mittaansa
- näkyvissä pinnoissa on huono rakenne tai väriero
Monet näistä ongelmista eivät ole pelkästään materiaaliongelmia. Ne voivat johtua myös seinämän paksuudesta, ripojen rakenteesta, portin sijainnista, muotin lämpötilasta, jäähdytyksestä tai prosessinohjauksesta. Siksi autoteollisuuden muovimateriaaleja tulisi tarkastella yhdessä muotin suunnittelun ja tuotantosuunnittelun kanssa.
Yhteenveto
Autoteollisuuden muovimateriaalit tulisi valita osan toiminnan, työympäristön, ulkonäön, kokoonpanomenetelmän ja tuotantomäärän perusteella. ABS voi sopia sisäsuojien kanssa. PA voi sopia klipsien ja kiinnikkeiden kanssa. POM voi toimia liukuvien osien kanssa. PBT voi sopia sähkökoteloiden kanssa. TPE tai TPU voivat olla parempia joustavaan suojaukseen.
HingTungin ruiskuvalupalvelut tukevat autojen räätälöityjen muoviosien materiaalitarkastusta, muotinvalmistusta, ruiskuvalua, kokoonpanoa ja laadunvalvontaa. ISO 9001- ja ISO 14001 -järjestelmämme tukevat prosessia materiaalitarkastuksesta ja muotinvalmistuksesta ruiskuvaluun, kokoonpanoon ja laadunvalvontaan.