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奥迪、东风、吉利发动机罩盖选材大剖析

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-03-28 11:41:00

汽车发动机罩盖是汽车发动机周边非常重要的部件,对于保证行车安全至关重要。出于轻量化和安全等方面的考虑,世界各大汽车公司逐渐采用以塑代钢来制造汽车发动机罩盖,并对塑料材料的耐热性、耐长期热老化性和耐油性等方面制定了相应的标准要求。

 

如奥迪车系采用的高流动尼龙增强A1G6-HR,东风发动机罩盖采用长玻纤增强PP材料LGF-P1G6HM,吉利车的发动机罩盖采用矿物增强PP材料P1M8R-W01。
因此,通过对市场深入了解,不同的客户对于产品不同应用环境的需求是不同的,这需要通过对汽车发动机罩盖的材料性能需求进行细致地分析,针对不同排量汽车对材料性能的不同要求,发动机罩盖选材亦有所不同。目前,主要有玻纤增强PA,长玻纤增强PP和矿物增强PP三类。

 

表格1不同车型选材的方案

零件

选材方案

使用车型

发动机罩盖

玻纤增强尼龙(GF-PA)

中高端车型

 

长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)

中高端车型

 

矿物增强聚丙烯(m-PP)

中低端车型

 

一  PA+GF在发动机罩盖上的应用

PA+GF是高端汽车发动机罩盖选材的最优方案之一。PA+GF具有优异的耐高温、耐老化和良好的力学性能、化学稳定性、耐醇解和耐水解性能,但流动性差,注塑加工难。为了增加其流动性,必须对其进行改性。

如:奥迪车系应用的高流动A1G6-HR,具有优异的流动性和机械性能,流动性提高近60%,生产周期缩短15%-30%,并且制件轻巧,薄壁化,厚度减少多达20%。

发动机罩盖对材料的热老化力学性能保持率要求很高,应用于发动机罩盖上的材料必须进行长期热老化力学性能的相关研究。

PA6-GF30材料在150℃下经过2500小时热老化试验,从热老化试验结果显示,材料的拉伸强度保持率均在80%以上,缺口冲击强度保持率均在65%以上,均有良好的热老化性能。因此,PA-30GF材料适用于发动机罩盖。

 

二  改性聚丙烯在发动机罩盖上的应用

对于汽车部件制造商而言,采用改性尼龙制造意味着需要较高的成型温度和较长的成型周期,才能生产出符合质量要求的发动机罩盖。因此,获得一种更具加工成本优势的汽车发动机罩盖材料成为行业的普遍需求。

 

近来,长玻纤增强PP材料价格低廉,且具有不亚于增强工程塑料的优异性能,从而表现出高性价比的优势。LFT-PP材料指含有长度在10到25mm的玻璃纤维的改性PP复合材料,该材料能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性。

 

LFT-PP具有以下特点:
1、突出的力学性能 ,优良的刚性和韧性的均衡性;
2、低收缩,在宽温度范围和气候条件下非常好的稳定性,高尺寸稳定性;
3、高缺口冲击强度;                             
4、与金属相当的热膨胀系数;
5、抗动态疲劳性能优异
相同玻纤含量增强下,LFT-PP力学性能与PA-GF材料相近,因特有结构表现出优异的力学性能。除此之外,长玻纤增强PP较玻纤增强PA6产品具以下优势:

表格2 长玻纤增强PP与玻纤增强PA工艺等比较

 

PP-LGF30

PA6-GF30

烘料

不用烘

3小时以上

后处理

不用

部分制件需对产品件进行蒸煮

颜色稳定性

颜色稳定

蒸煮等过程导致变色

冷却时间

稍长

价格

因此,LFT-PP替代GF-PA应用于发动机罩盖产品上,具有成本优势和工艺等优势。如,目前东风发动机罩盖采用LGF-P1G6HM这款材料,30%长玻纤增强聚丙烯,高流动,高刚性,高韧性,抗老化。

 

三  改性矿物增强PP在小排量发动机罩盖上应用前景广阔

小排量汽车发动机罩盖的材料性能需求,相较于大排量汽车,其发动机周边温度较低,对材料性能要求也相应降低。这为矿物增强PP材料的应用带来契机。针对这一细分市场,特殊矿物增强PP材料,如P1M8R-W01,具有4000 MPa常温弯曲模量,且在高温下仍能保持稳定的性能。

0.45MPa测试条件下,热变形温度高达126℃,具有出色的耐热性,在满足发动机罩盖的试验要求外能大幅度的降低成本。这种材料可成功代替尼龙,同时也为矿物增强PP改性材料进入发动机周边应用领域并替代工程塑料开创了一个新的市场。

 

四  总结

客户的产品定位不同,对材料性能要求不同。因此,是选择PA+GF、还是改性长玻纤增强PP或者矿物增强PP,是根据不同企业的发展需求。不过,如果在低端一些的汽车里采用改性PP来取代尼龙,对于降低成本也是一个比较不错的选择。

 

 

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------责任编辑:聚石化学无卤阻燃PP-采购顾问
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