Kapasite pwodiksyon endistri otomobil peyi mwen an ap grandi rapidman, epi endistri plastik jeni otomobil la gen gwo espas devlopman. Jeni plastik yo ranplase materyèl metal yo epi yo piti piti elaji soti nan pati dekoratif nan pati estriktirèl ak pati fonksyonèl.
PA se yon plastik jeni ekselan ak pwopriyete chimik trè ki estab ak ekselan rezistans nan grès machin ak gazolin. Nan kontèks sosyal la nan konsèvasyon enèji ak rediksyon emisyon, pousantaj pénétration nan materyèl PA nan endistri otomobil la ap ogmante piti piti akòz avantaj li yo nan lejè, rezistans chalè, rezistans lwil oliv, reta flanm dife ak lòt aspè. Kounye a, materyèl PA yo itilize nan sistèm motè otomobil, sistèm elektrik, ak sistèm chasi, jan yo montre nan tablo ki anba a.
Foto pran nan izolwa Arkema a
Itilizasyon PA6 ak PA66 reprezante plis pase 90% kantite total divès kalite materyèl PA. PA11 ak PA12 gen bon fleksibilite, rezistans korozyon, rezistans lwil oliv ak estabilite dimansyon, epi yo tou lajman ki itilize nan tiyo gaz, bouchon gaz, tiyo fren ak lòt pati.
Foto pran nan izolwa Arkema a
Aplikasyon tipik nan materyèl PA6 nan otomobil
Bwat batri a pwensipalman itilize pou pwoteje ak sipòte konpozan tankou modil batri pouvwa, sistèm kontwòl tanperati batri, ak sistèm jesyon batri pou anpeche sistèm batri pouvwa a domaje pa enpak ekstèn oswa estrès mekanik. Bwat batri a gen gwo siyifikasyon nan sekirite mekanik sistèm batri pouvwa a, kidonk li gen gwo kondisyon pou pwopriyete mekanik tankou fòs enpak ak fòs rupture.
Kounye a, kèk bwat batri yo fèt ak materyèl PA, pi fò nan yo se materyèl PA6. Pèfòmans ignifuge flanm dife tou se yon endikatè referans enpòtan pou seleksyon materyèl bwat batri pou machin enèji nouvo. Endèks oksijèn limite nan materyèl PA6 ki pa modifye se jeneralman sèlman 20% a 22%, ak klas ignifuge flanm dife a ka sèlman rive nan nivo UL94 V -2, ki difisil pou satisfè kondisyon strik ignifuge nouvo enèji machin ak bezwen. yo dwe ignifuge flanm dife modifye.
PA6 Foto pran nan izolwa Sanfangxiang la
Anjeneral pale, rezistan flanm dife yo itilize pou PA6 gen ladan alojene, fosfò, nitwojèn ak lòt kalite. Pami yo, ignifuge flanm dife alojene pwodui gaz korozif ak lafimen kanserojèn pandan combustion. Yo te limite itilizasyon yo apre Inyon Ewopeyen an te pibliye "Direktif sou restriksyon sou itilizasyon sèten sibstans danjere nan ekipman elektrik ak elektwonik" nan kòmansman ane 2003.
Nan dènye ane yo, anpil chèchè yo te fè rechèch sou materyèl PA6 ignifuge san alojene ak reyalize anpil rezilta.
Anpil konpayi plastik jeni yo angaje tou nan rechèch ak devlopman nan materyèl PA6 ignifuge san alojene. Pa egzanp, Lanxess Group te lanse twa materyèl Tepex ki baze sou PA6-. Materyèl Tepex yo gen yon kontni fib segondè, kidonk yo pa sèlman gen rèd, fòs ak nivo absòpsyon enèji ki wo anpil, men tou, yo gen pwopriyete rezistan flanm dife UL94 V-0.
LANXESS materyèl konpoze ki lejè ki baze sou polyamid 6
Pami yo, Tepex dynalite 102fr-RG600(x)/47% ranfòse ak fib vè roving koryas. Fib sa yo ranje nan yon fason milti-axial, ki pa sèlman ka reyalize bon efè rezistan flanm dife, men tou, avèk presizyon matche ak chemen chaj yo nan eleman yo. Li ka aplike nan konpozan wo-vòltaj tankou lojman inite kontwòl, patisyon, ak kouvèti nan bwat batri machin enèji nouvo.
LANXESS lanse sipò batri ki fèt ak Tepex kontinyèl konpoze tèrmoplastik ranfòse fib.
Aplikasyon an nan fib vè long ranfòse PA6 nan pati estriktirèl otomobil tou piti piti popilarize. Fib vè kouri nan matris PA6 kòm yon kilè eskèlèt ranfòse, ki ka efektivman amelyore rezistans enpak, rezistans ranpe ak estabilite dimansyon nan pwodwi plastik. Long vè fib ranfòse PA6 gen anpil avantaj ki konparab ak metal epi li apwopriye pou fè pwodwi konplèks modil otomobil.
Pran travès panèl enstriman an kòm yon egzanp. Crossbeam panèl enstriman an dirèkteman konekte ak kò a, pote ak transmèt chaj la nan ekipman entèraksyon moun-machin ak pati dekoratif, ak fòme yon sistèm sekirite kabin ak lòt konpozan sekirite, ki dirèkteman afekte manyen ak sekirite nan machin nan. Crossbeam panèl enstriman an ka tampon fòs enpak transmèt pa kabin devan an pandan yon kolizyon devan epi bay sipò pou eksplozyon èrbag pasaje yo.
Anplis de sa, sistèm nan ki konpoze de travès panèl enstriman an, volan ak kolòn volan bezwen satisfè sèten kondisyon modal NVH pou fè pou evite sonorite.
Long vè fib ranfòse PA6 enstriman panèl crossbeam te devlope avèk siksè ak lajman itilize nan kèk modèl. Pandan ke li konplètman satisfè frigidité ak fòs ke travès panèl enstriman an dwe genyen kòm yon eleman chaj-pote, long fib an vè ranfòse panèl enstriman PA6 travèse a gen ekselan rezistans ranpe ak rezistans fatig osi byen ke eksepsyonèl rezistans enpak tanperati wo ak ba. Desen an nan tout-plastik enstriman panèl crossbeam la pa sèlman amelyore efikasite pwodiksyon, men tou, ede reyalize objektif ki lejè ak NVH.
Aplikasyon tipik nan materyèl PA12 nan otomobil
Nan jaden an nan machin tradisyonèl motè combustion entèn yo, gwo konpayi plastik jeni tankou DuPont, Arkema, ak Basf te devlope materyèl PA12 ak diferan klas rezistans tanperati, ki lajman ki itilize nan tiyo lwil oliv ak gaz tankou tiyo ranpli tank gaz, livrezon gaz. tiyo, tiyo vantilasyon carter, tiyo konsomasyon motè, ak tiyo fren vakyòm.
Foto pran nan izolwa BASF la
Foto pran nan izolwa Evonik la
Sepandan, depi rezistans tanperati wo PA12 a pa eksepsyonèl, li pa ka itilize pou yon tan long nan tiyo ak tanperati k ap travay segondè. Pou egzanp, tiyo yo dlo refwadisman motè nan machin motè entèn combustion jeneralman toujou itilize metal oswa tiyo kawotchou olye pou yo PA12 tiyo. Anjeneral pale, tanperati fonksyònman sistèm refwadisman motè a nan machin enèji nouvo yo jeneralman pi ba pase 80 degre, ak tanperati opere sistèm refwadisman batri a jeneralman pi ba pase 60 degre. Materyèl la PA12 ka konplètman ranpli kondisyon yo ki rezistans tanperati nan sistèm refwadisman nan machin enèji nouvo.
Konpare ak tiyo kawotchou, tiyo PA12 ka efektivman diminye bon jan kalite a nan sistèm nan. Dansite PA12 se 1.02g/cm3, pandan y ap dansite EPDM kawotchou souvan itilize nan tiyo otomobil tradisyonèl se 1.1 ~ 1.2g/cm3. An menm tan an, miray la nan tiyo PA12 se relativman mens. Lè w pran tiyo a ak yon dyamèt enteryè 15 ~ 18mm kòm yon egzanp, tiyo dlo PA12 se sèlman 1.25 ~ 1.5mm, pandan y ap epesè miray la nan tiyo kawotchou EPDM se jeneralman 3.5 ~ 4mm.
Foto pran nan izolwa UBE UBE PA12 kawotchou
Kalkil konplè montre ke itilizasyon materyèl PA12 ka diminye pwa tiyo a pa 65%. Pou egzanp, yon modèl sèten nan Guangzhou Automobile Group co, Ltd adopte solisyon an tiyo PA12. Konpare ak tiyo tradisyonèl metal ak kawotchou, mas sistèm tiyo a aktyèlman redwi pa 56%.
Anplis de sa, depi materyèl la kawotchou EPDM gen yon frigidité ki ba, si li se itilize pou pi long tiyo, plis pwen fiks bezwen yo dwe mete. Se poutèt sa, nan sistèm refwadisman nan machin tradisyonèl motè combustion entèn yo, tiyo ki pi long yo jeneralman fèt ak materyèl metal, ak materyèl kawotchou EPDM yo itilize sèlman nan pati tranzisyon an. Nan konplo a matche nan tiyo metal ak tiyo kawotchou, gen yon gwo kantite pati tranzisyon, ki pa sèlman anpil ogmante kantite pati, men tou, ogmante risk pou yo flit.
Tiyo PA12 a gen yon gwo frigidité, epi yo ka fabrike yon tiyo dlo konplè nan yon metòd bòdi entegre, ki efektivman diminye kantite pati ak amelyore fyab nan sistèm lan. Pou egzanp, yon modèl sèten nan Guangzhou Automobile Group co, Ltd adopte solisyon an tiyo PA12. Konpare ak tiyo tradisyonèl metal ak kawotchou, kantite pati nan sistèm tiyo a redwi pa 77%. Konpare ak tiyo metal ak tiyo kawotchou, tiyo PA12 yo pi lejè, pi rijid, okipe mwens espas, epi yo gen pi wo fyab, ki gen gwo valè pwomosyon nan machin enèji nouvo.
Anplis de sa, anpil chèchè te fè rechèch sou tiyo PA12 ki satisfè bezwen lòt senaryo espesifik. Pou egzanp, konpayi Toray Japon an ak Polyplastics-Evonik te devlope ansanm yon tib extrudée twa-kouch. Kouch ekstèn nan materyèl PA12 ak kouch enteryè a nan polyphenylene sulfid PPS résine materyèl sa a tib extrudée yo estokaj ansanm ak yon adezif espesyal. Li pa sèlman ka kenbe tèt ak yon tanperati ki wo nan 130 degre, men tou, li gen bon rezistans idroliz ak rezistans chalè. Li ka itilize nan sistèm tiyo refwadisman otomobil ak kondisyon tanperati ki pi wo.
Paske PA12 gen bon rezistans pèmeyabilite nan gazolin, li te verifye yo dwe yon materyèl tiyo gaz ki an sekirite ak serye. Sepandan, ak aparisyon ak itilizasyon konbistib melanje ak metanol oswa etanòl, pi wo kondisyon yo te mete sou rezistans nan pèmeyabilite nan tiyo gaz. Methanol oswa etanòl nan konbistib melanje gen pèmeyabilite fò ak solubilite, sa ki ka fasilman lakòz idrokarbur yo koule soti epi konsa pa satisfè estanda anviwònman ki enpòtan.
Zhang Ying te fè rechèch ak devlopman travay sou ti pèmeyabilite ak ba-presipitasyon tiyo gaz otomobil. Atravè analiz pwofondè nan pwopriyete fizik divès kalite matyè premyè, nou devlope materyèl ki ka itilize nan liy gaz, epi devlope PA12 simetrik estrikti senk-kouch tiyo konpoze ki satisfè estanda pèmeyabilite ki ba nan liy gaz, osi byen ke yon gaz. sistèm asanble liy ki konpoze de tiyo konpoze.
Aplikasyon tipik nan materyèl PA66 nan otomobil
Anba tandans jeneral "ranplase asye ak plastik" nan lightweighting otomobil, PA66 te kontribye valè eksepsyonèl nan tou de machin tradisyonèl motè combustion entèn yo ak machin enèji nouvo, dirèkteman oswa endirèkteman reyalize vizyon sosyal la nan emisyon kabòn ki ba. Nan pwosesis pwodiksyon an nan pati, PA66 ka byen vit fòme nan mwazi an ak yon vitès kristalizasyon dis fwa sa yo ki nan PA6, anpil amelyore efikasite pwodiksyon an.
PA66 Foto pran nan izolwa Sanfangxiang la
Konpare ak PA6, pèfòmans nan PA66 se tou trè eksepsyonèl, ak pi wo estabilite dimansyon, pi ba absòpsyon dlo ak pi wo pwen k ap fonn. PA66 se lajman ki itilize nan divès sistèm otomobil yo nan lòd yo amelyore ekonomi machin yo ak diminye emisyon gaz danjere pandan w ap kenbe oswa depase pwodiksyon pouvwa ki egziste deja.
Lè w ap pran manifoul admisyon an kòm yon egzanp, manifoul yo konsomasyon byen bonè nan machin entèn combustion motè sitou itilize materyèl PA6. Avèk aplikasyon an nan suralimantasyon entegre ak konpak nan motè, kondisyon yo ki rezistans tanperati nan manifoul konsomasyon yo te ogmante soti nan 130 degre a 200 degre, ak OEM yo te piti piti gen tandans yo chwazi PA66 ak yon pi wo pwen k ap fonn reyalize amelyorasyon pèfòmans.
Yon lòt aplikasyon tipik nan PA66 se bracket motè a oswa bracket motè kondwi. Nan jou yo byen bonè, pati estriktirèl sa yo te jeneralman te fè nan asye oswa alyaj aliminyòm. Paske materyèl PA tèt li gen yon efè rediksyon tranpaj ak Vibration, aplikasyon an nan PA66 vè fib ranfòse pwodwi nan parantèz motè ak kondwi motè ka efektivman redwi Vibration ak bri nan motè a oswa kondwi motè.
Asahi Kasei PA66 motè bracket Sous: Asahi Kasei
Anplis de sa, depi PA66 ka kenbe tèt ak tanperati boulanjri penti abazde 160 a 180 degre, entegre li nan kò-an-blan machin nan pa sèlman ede amelyore pwopriyete yo mekanik nan kò machin nan, men tou, lè machin nan fè kolizyon, PA66 a ranfòse. materyèl ka efektivman absòbe enèji kolizyon an, maksimize pwoteksyon chofè a ak pasaje yo ak batri pouvwa a. Li kapab tou redwi pwa nan kò machin nan pa plis pase 30%, amelyore manyen machin nan ak ranje.
Nylon 66 Capteur rezolisyon motè ak Capteur vitès, pran nan izolwa BASF la
An tèm de rechèch sou nouvo materyèl PA66, anpil chèchè yo te devlope tou materyèl PA66 apwopriye pou pati otomobil espesifik. Pou egzanp, chajè abò, kontwolè DC/DC, aparèy chofaj PTC, ak bwat junction segondè-vòltaj nan machin enèji nouvo yo se tout eleman ki wo-vòltaj. Konektè segondè-vòltaj ant konpozan wo-vòltaj ak segondè-vòltaj fil fil souvan itilize alojene-gratis ignifuge flanm dife ranfòse PA66, espesyalman organofosfò ignifuge flanm dife PA66.
Halogen-gratis ignifuge flanm dife ranfòse PA66 gen bon pwopriyete ignifuge flanm dife ak pwopriyete mekanik, men pri li yo varye anpil akòz rezèv la nan matyè premyè en. Ekipman pou materyèl bwit PA6 ase ak pri a relativman ba. Se poutèt sa, alojene-gratis ignifuge flanm dife ranfòse alyaj PA66 / PA6 te vin tounen yon solisyon pwomèt teknoloji altènatif.
Ye Bingbing et al. etidye chanjman ki fèt nan pwopwiyete ignifuge flanm dife, pwopriyete elektrik, pwopriyete mekanik, ak rezistans chalè nan alyaj PA66/PA6 ignifuge ranfòse lè pwopòsyon PA66 ak PA6 yo te diferan. Yo te jwenn ke kòm pwopòsyon an nan PA6 ogmante, alyaj la Endèks severite a ogmante yon ti kras, men pèfòmans nan rezistan flanm dife ak fòs mekanik diminye yon ti kras. Kòm pwopòsyon PA6 diminye, fòs la rupture diminye, men severite a ogmante anpil.
PA66 yo itilize tou nan nouvo bwat batri machin enèji. Liu Ying et al. fè rechèch sou pwopriyete mekanik koupe PA66 fib kabòn ranfòse ak sa ki diferan fib, epi fè evalyasyon pèfòmans ak analiz simulation aplikasyon materyèl la nan bwat batri ki lejè. Rezilta rechèch yo montre ke konpare ak bwat batri metal la, bwat materyèl PA66 ranfòse fib kabòn koupe a se 84% pi lejè nan mas, ak estrès maksimòm bwat la redwi pa 30% a 50% anba wout aksidante ak vire byen file. . An menm tan an, Li te jwenn tou ke kontni an fib kabòn gen yon pi gwo enpak sou deplasman maksimòm bwat batri a. Ogmantasyon nan kontni fib kabòn ka siyifikativman diminye deplasman nan bwat anba wout aksidante ak vire byen file.
Konsèp pake batri eta solid, pran nan izolwa BASF la
Kounye a, pi fò nan bann woule sou 30cm yo itilize nan otomobil yo fèt ak PA66. PA66 gen severite pòv anba kondisyon tanperati ki ba epi li bezwen sere ak modifye pou rezistans frèt.
Lu Daguang et al. te itilize yon metòd melanje jimo-vis yo chwazi diferan kalite ajan redi ak PA66 matyè premyè ak viskozite diferan pou prepare materyèl PA66 ki reziste frèt ki apwopriye pou bann otomobil woule.
PA66 gen bon rezistans chalè, rezistans korozyon ak severite, epi li ka ranplase PA long-chèn kòm materyèl chwa pou tiyo dlo otomobil PA. Sepandan, akòz prezans nan gwoup amid fòtman polè nan chèn molekilè PA66, PA66 gen tandans fè deformation ak idroliz lè an kontak ak awozaj.
An repons a pwoblèm sa a, Zhang Songfeng et al. premye melanje ak modifye materyèl la PA66 lè yo ajoute ajan solid ak ajan rezistan idroliz amelyore rezistans idroliz li yo ak severite, ak Lè sa a, itilize pwosesis extrusion kawotchou konvansyonèl yo teste materyèl yo modifye pou extrusion kawotchou, ak siksè devlope otomobil refwadisman tiyo dlo ak PA66 kòm la. kò prensipal la. Atravè tès la, fòs pete nan melanje modifye PA66 kawotchou a pi gran pase 2.6MPa, ak pri materyèl li yo redwi pa 40%, rezoud pwoblèm nan nan pwosesis pwodiksyon konplèks ak gwo pri nan long-chèn PA kawotchou.
An rezime, kantite plastik yo itilize nan machin yo ka itilize kòm youn nan endikatè yo pou mezire nivo konsepsyon otomobil ak fabrikasyon nan yon sèten limit. Kounye a, kantite plastik yo itilize pou chak inite nan machin motè entèn combustion nan peyi devlope yo se apeprè 150kg, nan ki PA konte pou apeprè 20%. Kantite aktyèl la nan PA itilize pou chak inite nan machin domestik motè combustion entèn se sou 8kg, ki espere rive nan 15kg nan 2025 e li espere ogmante a 30kg nan 2030. Konsènan kantite PA yo itilize nan machin enèji nouvo, refere li a Tesla. Modèl 3 ak lòt modèl, li estime ke kantite PA itilize pou chak inite nouvo enèji machin nan 2030 ka rive nan 50kg.
Dapre estatistik ki soti nan Konferans Konjwen enfòmasyon sou mache machin pasaje Lachin nan, lavant nasyonal machin motè entèn combustion nan 2022 yo pral 14.868 milyon machin, yon diminisyon ane sou ane 2.302 milyon machin, ak konbisyon entèn. machin motè yo ap pèdi pati nan mache nan yon pousantaj alarmant. Kondiktè domestik ak etranje yo jeneralman anonse ke yo pral sispann devlope machin motè entèn combustion alantou 2030, apre sa machin motè entèn combustion pral piti piti retire nan etap nan istwa.
An menm tan an, nouvo mache enèji machin lan te inogire nan yon devlopman rapid. Nan Konferans Lachin Elektrik Veyikil San Moun, Ouyang Minggao, yon akademisyen nan Akademi Chinwa Syans, te prevwa ke lavant nasyonal la nan machin enèji nouvo yo pral rive nan 7 milyon dola a 9 milyon dola nan 2025 ak 17 milyon dola a 19 milyon dola nan 2030. Huaan Securities Research Institute estime ke itilizasyon materyèl PA otomobil pral rive nan 1.44 milyon tòn nan 2030.
Nan ti bout tan, avansman nan teknoloji motè, transfòmasyon nan otomobil nan nouvo enèji, ak devlopman nan otomobil ki lejè te efektivman ankouraje amelyorasyon nan konsèvasyon enèji ak nivo rediksyon emisyon ak efikasite operasyon sosyal, pandan y ap pote tou gwo mache incrémentielle pou aplikasyon an nan. jeni plastik tankou PA. Nan fiti prévisible, demann endistri otomobil la pou materyèl PA yo ap kontinye ogmante, epi endistri materyèl PA te antre nan yon peryòd devlopman rapid.
