本文介紹由勞士領汽車配件有限公司(Röchling Automotive)和聚合物生產商泰科納(Ticona)合作制造的聚苯硫醚(PPS)進氣歧管。
一種材料滿足所有嚴苛要求
為了使注塑粘合在盡可能低的壓力和溫度下進行,所選材料必須具備優異的加工性能以及更高的抗沖強度。這是勞士領選用泰科納公司Fortron FX4330T7的原因。該應用中的另一顯著優勢是這種高抗沖改性的PPS牌號與1115L0在汽車進氣管中的粘合牢度極高。
在新工藝粘合兩種不同PPS牌號成型的功能件步驟中,定位的難度系數遠低於後續焊接,吹塑出來的組件外觀也更美觀。這些優勢促使大眾汽車選用泰科納的PPS制造125千瓦、2升的柴油發動機 面的進氣管,從而更符合環保標準,且不會影響功能件本身的耐高溫性能和機械性能。
新注塑粘合工序
進氣管在吹塑成型過程中通過裝置內部環節已可節省25%的成本。此前,支架、接頭、扣件等都是通過不同設備注塑成型,然後再焊接到已吹塑的進氣管上。而勞士領汽車配件有限公司的創新加工工藝—SpritzfügenTM注塑粘合工藝能減少1-2步工序。原理很簡單:支架、接頭、扣件等先在獨立的注塑設備 成型,然後在吹塑設備中實現粘接。
這一新型加工工藝是讓注塑和粘合這兩步驟幾乎同時在吹塑設備中進行。這種吹塑設備中包含了一個注塑裝置,吹塑過程中進氣管的接頭就在此注塑成型。在管胚開始膨脹,還未冷卻的這段時間 ,注塑裝置開始注塑這些接頭。這樣,管坯本身和這些功能件制件的粘合強度就很高。
吹塑和注塑粘合幾乎同時進行,功能件不需要後續加工,因此吹塑周期也可縮至很短。為了配合更復雜的外形,進氣管的兩個功能件在一個獨立的注塑設備 注塑成型,而後粘合到吹塑成型的管坯上。因此載體的表面必須能部分熔化管坯,以達到與功能件粘合的目的。此外,進氣管周圍的支架會隨著管本身冷卻而收縮。最後制造出來的組件強度極高-比傳統工藝制造的強度高出20%。
生產效率提高的出色案例
泰科納歐洲商務總監Carsten W. Wörner 表示:“優化的工藝與生產使得用泰科納PPS制造的汽車進氣管與用鋁材制造的相比,生產成本大致節約25%。”改良的吹塑成型工藝使得這一理論上的生產方法得以實現。進氣管及其支架、凸耳和卡扣是由兩種不同的PPS牌號制造,從而達成了組件的最佳優化。
勞士領汽車配件有限公司研發經理 Fabrizio Chini博士指出:“生產成本的降低主要得益於以下因素:免除焊接後報廢率的降低,加工步驟的整合,成型周期的縮短以及工序可靠性的提高。”此外,高耐熱聚苯硫醚Fortron 1115L0所制造的進氣管的高強度和耐久性給SPE的評委留下了深刻的印象。此外,獲獎的進氣管比同類鋁制產品輕30%,因此有助於降低燃油的消耗和二氧化碳的排放。


