工程塑料在引擎頂飾蓋中的應(yīng)用

工程塑料在引擎頂飾蓋中的應(yīng)用
發(fā)動機(jī)中的引擎頂飾蓋常常工作於高溫環(huán)境下，因此要求聚合物材料能夠耐長時間的工作高溫。澳大利亞瑪佩斯公司的多種工程塑料牌號在引擎室內(nèi)得到了成功的應(yīng)用。

看一看轎車引擎蓋下的車廂，你會輕鬆地發(fā)現(xiàn)位於發(fā)動機(jī)上方的引擎頂飾蓋。在現(xiàn)代汽車中，越來越多的引擎頂飾蓋是采用工程塑料製成的。由於引擎頂飾蓋遮住了發(fā)動機(jī)的各種接線和燃油係統(tǒng)，並可吸收發(fā)動機(jī)的噪音和振動，使發(fā)動機(jī)獲得了良好的靜音效果。采用工程塑料製作引擎頂飾蓋的一個*大好處就是——工程塑料有助於提高發(fā)動機(jī)上部的視覺效果，從而為汽車增添附加價值。

在所有的塑料材料中，*受汽車製造商（OEM）歡迎的引擎頂飾蓋材料是增強(qiáng)聚丙烯和聚酰胺（尼龍），他們通常使用玻纖增強(qiáng)尼龍6或66（GFPA6或GF PA66）以及礦物質(zhì)增強(qiáng)聚丙烯（MF PP）。在MF PP材料中，應(yīng)用*廣的一種是滑石粉填充聚丙烯（TFPP）。

玻纖增強(qiáng)尼龍（GF PA）和礦物質(zhì)增強(qiáng)尼龍（MFPA）的特點是，這些材料是韌性材料，而且具有較高的負(fù)荷變形溫度，敲擊時發(fā)出微弱的聲音。其缺點是尼龍注塑件需要噴漆工序以掩蓋在使用過程中出現(xiàn)的變色現(xiàn)象（除非僅僅使用黑色）。

礦物質(zhì)增強(qiáng)聚丙烯（MFPP）的特點是價格便宜、耐熱老化性能好、可塑性好、表麵加工性能好，如果選用黑色材料，在熱老化時顏色不會發(fā)生變化。其缺點是缺乏工程師們所期望的剛性和韌性。另外有些用戶也不喜歡這種材料被敲擊時發(fā)出的沉悶聲音。

目前，澳大利亞瑪佩斯公司（Marplex Australia PtyLtd）生產(chǎn)並且提供多個應(yīng)用於引擎室內(nèi)的工程塑料，包括Astamid、Astaprop、Procom及ProteQ等牌號。澳大利亞幾個常見的汽車牌號的應(yīng)用情況大致是：福特V8和福特6L車型使用了35% GF PA66材料；通用侯敦V8使用了15% GF PA6材料；通用侯敦 V6使用了30% TF PP；三菱 V6使用了20% TF PP；豐田佳美 Camry4L使用了20% TF PA6；豐田佳美Camry V6使用了15% GF+25% TF PA6。

引擎頂飾蓋通常在高溫環(huán)境下工作，因此要求聚合物材料能夠耐長時間的工作高溫。為此，塑料引擎頂飾蓋在使用前必須通過熱老化試驗，整個組件通常需要在140℃的溫度下測試20000h。另外，在確定聚合物材料的改性配方時，要解決防熱老化問題，以保證產(chǎn)品在高溫工作環(huán)境下保持物理及機(jī)械性能。以下提到的引擎頂飾蓋材料的實例充分體現(xiàn)了這兩點。

例如，通用侯敦V8車型上的引擎頂飾蓋（如圖1所示）使用的材料為15% GFPA6。這種材料的熱穩(wěn)定性能**，變形溫度大於250℃，具有引擎頂飾蓋所要求的良好的抗蠕變性能。該引擎頂飾蓋是采用單模腔模具注塑而成，並且在注塑件的邊緣位置設(shè)置了一個扇形膠口(fangate)以輔助注塑進(jìn)料的均勻穩(wěn)定性。在設(shè)計模具時，模內(nèi)流動性試驗和分析數(shù)據(jù)是很重要的，根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計可以獲得*佳的模具冷卻布局，從而得到注塑件平麵的均勻收縮（縮水）率，避免翹曲現(xiàn)象。

圖1 通用侯敦V8車型上的引擎蓋

以上簡單地介紹了引擎頂飾蓋的應(yīng)用及材料選用原理，另外類似的引擎室內(nèi)的應(yīng)用實例還有如圖2所示的通用侯敦V6車型上的引擎同步皮帶飾蓋，其選用的材料是耐熱老化35％礦物質(zhì)增強(qiáng)尼龍6，材料選用原理與步驟與引擎頂飾蓋的類似。

圖2 通用侯敦V6車型上的引擎同步皮帶飾蓋

除了上述應(yīng)用外，澳大利亞瑪佩斯公司還有其他許多成功地應(yīng)用於引擎室內(nèi)的工程塑料的應(yīng)用案例，在此不再作一一介紹。

原載MM《現(xiàn)代塑料》