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氣輔注塑應用實例:Mazda保險杠不再難做
2005-8-16       中國聚合網
    

    新型的Mazda Lantis(馬自達-蘭迪斯)轎車的前、后保險杠的制造采用了新普雷斯氣體輔助成型技術。這次采用氣體輔助注塑代替傳統注塑成型來制造保險桿,意味著馬自達-蘭迪斯公司通過四年的研究和醞釀終于有了結果。馬自達公司的氣體輔助注塑專利使用權,是從新普雷斯在日本的主要專利授權公司 — Mitsubishi(三菱)獲得的。

汽車行業早就意識到了采用氣體輔助注塑技術能釋放塑件內部的巨大內應力。如果能應用于汽車行業,將極大地促進塑料制品在汽車領域的應用。雖然距離全塑轎車還有很長的一段距離,但一直都在朝這個方向發展。

二十多年前,汽車的前、后保險桿都是采用金屬制造并固定在車身上的。近幾年來多采用混合型的,主要原因是車身外形的要求、空氣動力學方面的原因、以及保險桿正在變大,并要求與空氣吸入護欄一體化。但決定性的原因是車身尺寸和重量的增加,汽車制造商要求采用塑料制造,以降低成本。

在最近十年中,塑料保險桿已采用傳統注塑來制造。制造程序包括通過一個簡單的高壓注塑模具先制成塑料框架,然后用一系列零部件來加強和支撐它。采用這種方法將使用許多配件,并要增加額外的裝配費用。因此,科技人員一直致力于找到一種能一次完成以上步驟的成型方法。在五年前,Mazda公司的工程師在開始他們的研究工作之時,就已經了解到氣體輔助注塑能提供這方面的幫助。主要表現在以下幾個方面:

◆ 通過在交叉部位中央形成中空結構能使保險桿獲得較大的強度和剛性;
◆ 局部的厚壁結構能組合到制品中而一次成型;
◆ 中空部分減少了內側加強筋和厚壁部分所致的外側收縮凹陷程度。

馬自達工程師還發現,通過采用多個注射點和更小型的注塑機,可以制成壁厚更薄的保險桿,這樣就大大減少了它的重量。在早期的實驗中馬自達工程師發現,如果采用2.8mm厚的加強筋,那么它的彎曲強度將比原來的彎曲強度增加60%。但是,由于加強筋太厚導致表面收縮凹陷而不能采用。直到他們應用了新普雷斯氣體輔助注塑技術之后,這種限制才得以突破。同時,馬自達工程師對材料的選用和成型條件之間的關系也十分感興趣。

    氣體輔助注塑成型技術最先應用于一種被稱為滿射的方法,這種方法推出后,首先由三菱采用。在采用這種技術時,模腔被塑料填滿,之后射入氣體。令人矚目的是,使用這種技術后,即使是不同的材料在不同的成型條件下,制品也能達到預定的要求。

實驗是采用PP樹脂在適當的條件下進行,所有的成品在中空成型時,被發現與材料的比容和流動特征有關。另外發現當一個模具中同時使用多個注射氣道時,緊靠的各個氣道中,某些氣道先形成(容易形成),某些慢形成。同時發現,樹脂壓力較低的氣道容易進入,而在其他氣道中,較高的樹脂壓力隨著冷卻而降低,這種壓力的下降程度甚至比已掏空的氣道中的樹脂壓力下降得還多。馬自達的工程師發現,糾正這種現象的方法是改變氣道的設計。氣道之間的差異消除了,以上的問題也得到了解決。馬自達的工程師發現,糾正這種現象的方法是改變氣道的設計。氣道之間的差異消除了,以上的問題也得到了解決。

(責任編輯:一文)
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