Содержание
При выборе материала для мелких пластиковых деталей автомобилей обычно всё зависит от их назначения. Зажимы должны быть достаточно гибкими, чтобы защёлкиваться без растрескивания. Кронштейны должны быть прочными и иметь стабильные размеры. Втулки должны обладать низким коэффициентом трения и износостойкостью. Крышки и корпуса могут нуждаться в чистой поверхности, термостойкости или электроизоляции. Выбор автомобильных пластиковых материалов следует основывать на функциональном назначении детали, условиях эксплуатации, методе сборки и объёме производства, а не просто на известном названии смолы.
Распространенные автомобильные пластмассовые материалы
Для небольших деталей автомобилей, изготовленных методом литья под давлением, выбор материала обычно зависит от температуры, нагрузки, износа, химического состава, внешнего вида и способа сборки. Эти автомобильные пластмассы обычно используются для изготовления крышек, зажимов, кронштейнов, корпусов, разъемов, втулок и направляющих.
1. Полипропилен для легких автомобильных деталей
Полипропилен, или ПП, — это легкий, экономичный и химически стойкий материал. Он также обладает некоторой гибкостью, поэтому может использоваться для небольших крышек, зажимов, фиксаторов, защитных колпачков, корпусов для легких нагрузок и некоторых деталей внутренней отделки.
Полипропилен (ПП) не идеален для обеспечения высокой жесткости, работы при высоких температурах или жесткого контроля размеров. В таких случаях лучше подойдут наполненный ПП или другой конструкционный пластик.
2. ABS для внутренних обшивок и элементов отделки.
Литье под давлением из АБС-пластика часто используется для изготовления внутренних крышек, накладок, декоративных элементов и небольших корпусов, требующих чистой поверхности и умеренной ударопрочности. Он хорошо поддается формовке, обладает умеренной ударопрочностью и позволяет получить чистую поверхность.
ABS-пластик обычно не является предпочтительным материалом для работы при высоких температурах, сильном воздействии ультрафиолетового излучения, контакте с маслом или в условиях интенсивной эксплуатации под капотом. Для более прочных корпусов или корпусов, работающих при более высоких температурах, более подходящим может быть PC/ABS.
3. Поликарбонат и композит из поликарбоната и АБС-пластика для более прочных корпусов.
Поликарбонат (ПК) обладает высокой ударопрочностью и может быть прозрачным. Сочетание ПК и АБС-пластика (ПК/АБС) позволяет сочетать прочность ПК с формуемостью и качеством поверхности АБС-пластика.
Эти материалы могут использоваться для изготовления более прочных крышек, корпусов электронных устройств, корпусов датчиков, защитных корпусов, а также некоторых прозрачных или полупрозрачных деталей. Окончательный выбор зависит от температуры, риска ударов, требований к поверхности, воздействия химических веществ и стоимости.
4. Нейлон PA для зажимов, кронштейнов и шестеренок
Литье под давлением полиамида широко используется для изготовления функциональных автомобильных деталей, требующих прочности, ударной вязкости, износостойкости и устойчивости к высоким температурам. Полиамид, армированный стекловолокном, может улучшить жесткость и стабильность размеров.
Полиамид может использоваться для изготовления зажимов, крепежных элементов, кронштейнов, кабельных направляющих, шестерен, мелких деталей под капотом, несущих конструкций и более прочных корпусов. Основная проблема заключается в поглощении влаги, которое может влиять на размеры и механические свойства. Это следует учитывать при проектировании и разработке плана допусков.
5. POM для втулок и скользящих деталей
Литье под давлением полиоксиметилена (ПОМ) — практичный вариант для изготовления втулок, направляющих, роликов и других автомобильных деталей, требующих низкого трения и износостойкости. Этот метод часто используется для изготовления втулок, шестерен, роликов, шайб, направляющих, скользящих механизмов и зажимов с низким коэффициентом трения.
Полиоксиметилен (ПОМ) обычно не выбирают для материалов, подверженных сильному воздействию УФ-излучения, для обеспечения легкого склеивания или покраски. Также следует тщательно проверить его на устойчивость к химическим воздействиям и высоким температурам.
6. PBT для электрических разъемов и корпусов
Полибутилентерефталат (PBT) для литья под давлением широко используется для автомобильных разъемов, корпусов датчиков, корпусов реле, переключателей и других электрических компонентов. Он обладает хорошими электрическими свойствами, стабильностью размеров и формуемостью. Стеклонаполненный PBT часто используется, когда важны жесткость и стабильные размеры.
Полибутилентерефталат (PBT) может использоваться для изготовления электрических разъемов, корпусов разъемов, корпусов датчиков, корпусов реле, переключателей и мелких электронных компонентов. Некоторые марки могут быть хрупкими, поэтому перед изготовлением оснастки следует проверить конструкцию на ударопрочность и способность к защелкиванию.
7. ПММА и ПК для прозрачных крышек и световых элементов.
Для изготовления прозрачных пластиковых деталей автомобилей часто используются ПММА или ПК. ПММА ценится за оптическую прозрачность и внешний вид поверхности. ПК прочнее, когда важна ударопрочность.
ПММА может использоваться для изготовления прозрачных крышек, световодов, декоративных прозрачных деталей и окон для дисплеев. ПК может использоваться для ударопрочных прозрачных крышек, защитных прозрачных деталей и деталей, связанных со светом и требующих высокой прочности.
Выбор зависит от прозрачности, ударопрочности, воздействия УФ-излучения, риска царапин, термостойкости и требований к покрытию. Для деталей, предназначенных для наружного применения, необходимо уточнить устойчивость к атмосферным воздействиям в зависимости от класса материала.
8. TPE и TPU для гибких защитных деталей
При сравнении материалов для литья под давлением из термопластичного эластомера (TPE) и термополиуретана (TPU) следует учитывать такие факторы, как твердость, износостойкость, остаточная деформация при сжатии, воздействие масла и адгезионные свойства. Эти факторы полезны, когда деталь должна изгибаться, амортизировать, герметизировать или поглощать вибрацию.
Термоэластопласты (TPE) и термополиуретаны (TPU) могут использоваться для изготовления прокладок, гибких втулок, защитных покрытий, мягких колпачков, защиты кабелей, виброгасящих элементов и поверхностей для захвата.
Эти материалы сильно различаются. Перед началом производства необходимо проверить твердость, остаточную деформацию при сжатии, маслостойкость, термостойкость, устойчивость к УФ-излучению и адгезионные свойства.
9. PPS и PPA для высокотемпературных мелких деталей
PPS и PPA — это высокоэффективные автомобильные пластмассы. Они используются в тех случаях, когда стандартные пластмассы не соответствуют требованиям по тепловым, химическим или размерным характеристикам.
PPS может быть полезен для высокотемпературных электрических деталей, мелких компонентов под капотом, химически стойких деталей и прецизионных корпусов. PPA может быть полезен для высокопрочных кронштейнов, термостойких разъемов, мелких конструкционных деталей и деталей, для которых требуются более высокие характеристики, чем у стандартного PA.
Эти материалы стоят дороже и требуют более тщательной обработки. Их следует использовать в тех случаях, когда действительно необходимы более высокая термостойкость, химическая стойкость или стабильность размеров.
Как выбрать материалы для автомобильных пластиковых деталей
Выбор подходящих автомобильных пластиковых материалов должен зависеть от условий эксплуатации детали. Материал, который в целом кажется подходящим, может оказаться неподходящим, если не учитывать условия окружающей среды, нагрузку, способ сборки или допуски.
Температурное и термическое старение
Температура — один из первых параметров, который необходимо проверить. Внутренняя отделка, внешние элементы, корпуса электроники и детали под капотом — все они подвергаются воздействию различных температур. Пластик, хорошо подходящий для салона, может оказаться непригодным вблизи двигателя, аккумуляторной системы, фар или электронного модуля.
Необходимо проверять марку материала на устойчивость к термическому старению, а не только на кратковременную термостойкость.
Ударопрочность, нагрузочная способность и износостойкость
Некоторые мелкие детали лишь закрывают или защищают. Другие несут нагрузку, удерживают кабели, направляют движение или защелкиваются в другую деталь. Зажимы должны выдерживать усталость при изгибе и обладать прочностью защелкивания. Кронштейны должны быть жесткими. Втулки и направляющие детали должны быть износостойкими.
Пластиковые детали для автомобилей следует проектировать с учетом реальных условий эксплуатации, поскольку даже небольшой компонент может выйти из строя, если материал слишком хрупкий или конструкция с защелками создает чрезмерное напряжение.
Воздействие химических веществ и нефти
Детали автомобильных деталей могут контактировать с маслами, смазками, парами топлива, чистящими средствами, охлаждающей жидкостью, дорожной солью, потом или дезинфицирующими средствами. Материал должен соответствовать типу воздействия.
Полипропилен (PP) может хорошо подходить для защиты от воздействия некоторых химических веществ. Полиакриловая кислота (PA), полибутилентерефталат (PBT), полифениленсульфоновая кислота (PPS) или полифениленацетат (PPA) могут быть лучше в условиях высоких температур или более жестких условий эксплуатации. Точный сорт имеет значение.
УФ-излучение, погодные условия и внешний вид поверхности
Для наружных мелких деталей необходима устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям. Для внутренних видимых деталей могут потребоваться стабильность цвета, минимальные колебания блеска, устойчивость к царапинам, контроль текстуры или низкий уровень запаха.
ABS-пластик может хорошо подходить для внутренних видимых крышек, но для более сильного воздействия УФ-излучения может потребоваться его модификация или покрытие. Для прозрачных деталей можно использовать ПММА или ПК, но следует учитывать требования к ударопрочности, устойчивости к царапинам и покрытию.
Стабильность размеров и точность сборки
Небольшие автомобильные детали часто должны входить в состав более крупных узлов. Деформация, усадка и отклонение допусков могут вызывать проблемы при сборке. Влагопоглощение нейлона, ориентация стекловолокна, толщина стенок и охлаждение пресс-формы — все это может влиять на конечные размеры.
Для деталей высокой точности проектная группа должна определить требуемые допуски при литье пластмасс под давлением , а также проверить расположение литниковых каналов, толщину стенок, усадку материала и методы контроля качества до начала изготовления оснастки.
Стоимость, объем и метод производства
Стоимость материалов имеет значение, но не должна быть единственным фактором. Использование более дешевых материалов может привести к большему количеству брака, некачественной сборке, низкой производительности или поломкам в процессе эксплуатации.
При изготовлении пластмассовых изделий методом литья под давлением на заказ необходимо правильно рассчитать баланс между стоимостью смолы, стоимостью пресс-формы, временем цикла, риском дефектов, потребностями в контроле качества и объемом производства.
Проверка проекта перед внедрением оснастки.
Перед началом изготовления оснастки проектная группа должна подтвердить функциональные возможности детали и условия ее эксплуатации. Это поможет избежать выбора материала только потому, что он распространен или недорог.
Полезные вопросы включают в себя:
- Для чего нужна эта деталь?
- Оно удерживает, направляет, герметизирует, защищает, изолирует, украшает или поддерживает?
- Выдержит ли он воздействие тепла, масла, воды, ультрафиолетового излучения, вибрации или химических веществ?
- Нужно ли его защелкивать в другую деталь?
- Требуется ли жесткая посадка или надежная сборка?
- Видна ли эта поверхность пользователю?
- Необходимы ли текстура, цвет, покрытие, прозрачность или мягкость на ощупь?
- Потребуется ли для детали установка вставок, сборка, упаковка или вторичная обработка?
- Каким стандартам испытаний или требованиям заказчика должен соответствовать материал?
Этот обзор особенно полезен для мелких автомобильных пластиковых деталей. Мелкие детали могут выглядеть простыми, но к их сборке и эксплуатационным характеристикам часто предъявляются строгие требования.
Распространенные проблемы при выборе неподходящего пластика
Неправильный выбор материала может привести к проблемам, которые трудно исправить после изготовления оснастки. К распространенным проблемам относятся:
- Зажимы трескаются во время сборки
- кронштейны деформируются после формовки
- Покрытия выцветают или становятся хрупкими под воздействием ультрафиолета.
- Корпуса деформируются вблизи источников тепла.
- Защелкивающиеся соединения со временем теряют свою прочность.
- Втулки изнашиваются слишком быстро
- Корпуса электропроводки выходят из строя из-за недостаточной изоляции или проблем с теплоотдачей.
- Мягкие части становятся слишком твердыми или слишком липкими.
- детали впитывают влагу и изменяют свои размеры.
- На видимых поверхностях наблюдается плохая текстура или несоответствие цвета.
Многие из этих проблем связаны не только с материалами. Они также могут возникать из-за толщины стенок, конструкции ребер, расположения литникового канала, температуры пресс-формы, охлаждения или управления технологическим процессом. Именно поэтому автомобильные пластмассовые материалы следует рассматривать совместно с проектированием пресс-форм и планированием производства.
Заключение
Выбор автомобильных пластиковых материалов следует основывать на назначении детали, условиях эксплуатации, внешнем виде, способе сборки и объеме производства. ABS может подойти для внутренних крышек. PA может подойти для зажимов и кронштейнов. POM может использоваться для скользящих деталей. PBT может подойти для корпусов электропроводки. TPE или TPU могут быть лучше для гибкой защиты.
Для изготовления пластиковых деталей на заказ для автомобилей компания HingTung предоставляет услуги по литью под давлением , включая анализ материалов, изготовление пресс-форм, литье под давлением, сборку и контроль качества. Наши системы ISO 9001 и ISO 14001 поддерживают весь процесс, от анализа материалов и изготовления пресс-форм до литья под давлением, сборки и контроля качества.