PA6工程塑料具有较高的抗张强度、良好的抗冲击性能、优异的耐磨性能、耐化学性能和较低的摩擦系数,但吸水率较高,尺寸稳定性差,刚性小,熔点低。通过玻璃纤维改性、矿物填充改性、添加阻燃剂,可以使其综合性能更加优异,在汽车上应用广泛。虽然今年汽车市场不如往年,但是在车用PA6上几大特点还是非常明显:以塑代钢、微发泡、取代PA66、免喷涂以及新能源。
一、取代PA66
图:发动机气门室罩盖图 摄于2018年上海橡塑展 朗盛 展台
该发动机气缸盖罩由热稳定型PA6+GF35制成,集成了油气分离器和PC阀。由于翘曲率低,所以选用PA6+GF35可确保气缸罩盖法兰平面度更好,这对于气缸罩盖的应用而言是关键的因素之一,考虑了罩盖安装工艺和必要的密封性。这也是PA6在气缸盖罩的应用持续增长的重要原因。材料优势:减轻重量,减低成本,高集成度,耐机油性和混合燃烧气体性能较好,流动性好,加工温度范围广,于同等PA66相比,收缩和翘曲率低,持续使用温度高。与价格更高的同等PA66级别相比,PA6成本更低。
图:中冷器集成进气歧管图摄于2018年橡塑展 朗盛 展台
该中冷器集成进气歧管由PA6+GF30制成,有着耐热老化性和出色的振动焊接强度,在高温应用中具有良好的性能表现,广泛应用于进气歧管,该材料在发动机舱包括歧管的大多数应用中明显优于PA66+GF级别。与同等玻纤含量的PA66级别相比,成本效益高,连续使用温度高。
二、微发泡
图:PA6-GF30通过mucell发泡发动机罩盖图摄于2019年橡塑展 南京聚隆 展台
该发动机罩盖由PA6-GF30通过mucell发泡工艺制备而成,可实现轻量化,减重35%,隔音降噪技术,同时成本和外观得到非常好的控制。产品亮点:基于尼龙材料粘弹性的研究,针对性的改善材料可发泡特性,更适合mucell工艺,更好的控制泡孔的直径和分布,减少破孔率。
三、以塑代钢
图:发动机油底壳图摄于2018年橡塑展 朗盛 展台
该卡车发动机油底壳由PA6+GF35制备而成,使用该材料可降重20-50%,较传统的铸铝油底壳成本低,有着良好的耐油性和耐变速器油性能,机械性能好,流动性好,与相同玻纤含量的PA66材料相比,收缩和翘曲率低。
传统上,发动机油底壳由PA66+GF制成,但在过去几年中由于供应链更灵活、材料价格通常较低、加工更容易和收缩翘曲率较低等,越来越多的油底壳更换为PA6+GF。与传统的压铸铝零件相比,塑料变速器油底壳重量轻,成本低,传统的压铸铝零件需要铣削、钻孔、螺纹切削、去毛刺等后处理步骤,而工程塑料,只需要一个制造步骤。
图:前端模块图摄于2018年橡塑展 朗盛 展台
该前端模块为全塑前端模块,由PA6+GF40/50制成,与金属解决方案相比减重40-50%,零件成本低于传统金属版本,机械性能好,组装步骤减少,制造成本降低。
图:保险杠与前照灯支架图摄于2018年橡塑展 朗盛 展台
该保险杠与前照灯支架是由PA6+GF60制成,使用该材料可节省重量40-50%,零件成本比传统金属低,机械性能好,组装步骤少,制造成本低。
四、免喷涂
另外巴斯夫去年也推出一款尼龙
Ultramid Deep Gloss生产的部件拥有钢琴黑、高光泽表面,这也是首次无需额外繁琐的保护喷涂步骤就能够达到这一效果。采用了这一特种聚酰胺材料的产品具有抗紫外性、耐刮擦性及耐化学性,在光线下呈现高光泽表面效果。Ultramid Deep Gloss让设计师在钢琴黑的外观上,还赋予材料涟漪、波浪、锤纹、线条和菱形等非常规纹理。此外,表面结构还可融入触感设计元素,从而为未来自动驾驶理念实现一体化、功能化设计。
Ultramid Deep Gloss适合制造通风口、装饰材质、车门镶嵌、中控台及仪表板等车辆内饰部件。在开发过程中,巴斯夫还考虑了汽车行业对车内VOC排放和气味的严格要求。在加工方面,这种全新巴斯夫聚酰胺具备有吸引力的成本优势:它无需使用极冷极热模具即可进行注塑成型,也不需要进行表面喷涂。
图:车门把手图摄于2019年橡塑展 可隆普拉斯特 展台
该车门把手组件由PA6制成,因环境问题,车门把手需无涂装操作,材料需具备抗划伤性能,该PA6是具抗划伤性能的无涂装材料。
其实早在2016年日本尤尼吉公司在德国K展的展出免喷涂的尼龙
图:免喷涂尼龙材料在汽车上的应用
为何尼龙也能达到免喷涂的效果?尤尼吉给出的解释跟反射有关:所用的无机物silicate layer大小同PA6分子链的大小差不多,所以比传统的增强材料更加优越的表面效果;
五、新能源汽车
传统汽车销量下滑,新能源汽车快速增长,PA6在新能源的汽车上的应用也有不少:
图:EV电池电缆架
该 EV电池电缆架由 PA6制成,该产品是非增强型,注塑成型,有着无卤阻燃,高机械应变性和冲击强度,流动性好的特点。
图:高压连接器,摄于朗盛展台
该高压连接器由PA6+GF45制成,采用易流动技术,加工性好,连续使用温度提高,强度和刚度高。
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