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塑料将进入发动机领域代替金属材料

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时间:1900/1/1 0:00:00

传统发动机中使用的歧管部件通常是钎焊的金属部件,但福特最近成功地用杜邦公司生产的Zytel HTN PPA(苯基丙醇胺)合成树脂取代了这种金属,并制造了歧管系统中的冷却液套管,该套管应用于两台发动机,从而使发动机的总重量减少了1磅,并节省了1美元的制造成本。杜邦公司、福特公司和伊利诺伊工具公司之间的密切合作为这一新设计的实用产品做出了贡献。该研发团队已被塑料工程师协会提名为2013年汽车创新技术奖创新塑料奖候选人。

新款福特Duratec 3.5升和3.7升V型六缸发动机将使用具有交叉结构的注塑冷却液套管,该套管由Zytel HTN PPA树脂塑料制成,而不是以前的钎焊金属管。当发动机冷却液在这个全新的冷却套中循环时,所有相关部件都能正常工作并满足所有要求。

用普通的尼龙聚合物材料代替发动机歧管是不可行的,因为这种材料无法长期抵抗化学品的腐蚀和高温。因此,尽管金属昂贵且沉重,但目前的发动机部件都是由金属制成的,以满足耐腐蚀性要求。如果不改变发动机的原始结构,不建议用尼龙部件代替钎焊的金属管,因为将空心管组装成歧管系统的二次成型过程会产生非常大的压力,这可能会导致尼龙部件的损坏。

最终,设计团队选择了Zytel HTN PPA合成树脂,由于其优异的耐高温性和耐化学腐蚀性(尤其是耐冷却剂腐蚀性),该树脂经常被用作发动机冷却部件和加油装置快速接口的原材料。团队成员面临的问题转化为如何通过新的结构设计将Zytel材料制成的冷却液套管与发动机歧管集成在一起。他们使用Moldflow模型仿真分析软件对结构技术进行优化,并使用有限元分析对整体设计进行优化。RJG公司的模腔压力传感技术用于获得二次成型过程中施加在模腔内壁上的压力值。所有数据都是为了防止在机加工过程中因壳体压力过大而造成不必要的损坏。

Duratec 3.5升和3.7升V型六缸发动机将是首批配备集成注塑交叉结构冷却液套管的两款产品,并将首次出现在福特Taurus、Flex、Edge和Explorer车型中。这两种新型发动机不仅减轻了重量和成本,还减少了生产和加工所需的步骤和机械设备,因为可以省略粉末金属涂层工艺。

Zytel HTN和Zytel系列的其他树脂材料已广泛应用于汽车领域,包括发动机的许多应用。例如,Zytel LC 7000和Zytel RS LC 4000用于处理汽车中使用的低压软管和套管。与标准尼龙11和12相比,这些材料都具有更长的使用寿命和更好的低温冲击强度。杜邦公司利用Zytel HTN树脂材料为梅赛德斯-奔驰公司制造了两个注塑油盘,用于大型重型卡车。Zytel HTN甚至被川崎汽车公司用作SIM-WIL电动汽车车轮电机的线轴材料。

根据之前认为可生物降解塑料难以承受高温的观点,塑料不会作为发动机的原材料出现。然而,杜邦公司设计开发的Zytel HTN已成功应用于发动机,这意味着树脂材料的特性正在不断提高,更合理的设计也可以拓宽材料的应用范围。那些对树脂材料充满兴趣的汽车制造商,请联系杜邦公司的工程师,看看他们是否可以帮助解决与您有关的树脂材料的使用问题。传统发动机中使用的歧管部件通常是钎焊的金属部件,但福特最近成功地用杜邦公司生产的Zytel HTN PPA(苯基丙醇胺)合成树脂取代了这种金属,并制造了歧管系统中的冷却液套管,该套管应用于两台发动机,从而使发动机的总重量减少了1磅,并节省了1美元的制造成本。杜邦公司、福特公司和伊利诺伊工具公司之间的密切合作为这一新设计的实用产品做出了贡献。研发……

该团队已被塑料工程师协会提名为2013年汽车创新技术奖创新塑料奖候选人。

新款福特Duratec 3.5升和3.7升V型六缸发动机将使用具有交叉结构的注塑冷却液套管,该套管由Zytel HTN PPA树脂塑料制成,而不是以前的钎焊金属管。当发动机冷却液在这个全新的冷却套中循环时,所有相关部件都能正常工作并满足所有要求。

用普通的尼龙聚合物材料代替发动机歧管是不可行的,因为这种材料无法长期抵抗化学品的腐蚀和高温。因此,尽管金属昂贵且沉重,但目前的发动机部件都是由金属制成的,以满足耐腐蚀性要求。如果不改变发动机的原始结构,不建议用尼龙部件代替钎焊的金属管,因为将空心管组装成歧管系统的二次成型过程会产生非常大的压力,这可能会导致尼龙部件的损坏。

最终,设计团队选择了Zytel HTN PPA合成树脂,由于其优异的耐高温性和耐化学腐蚀性(尤其是耐冷却剂腐蚀性),该树脂经常被用作发动机冷却部件和加油装置快速接口的原材料。团队成员面临的问题转化为如何通过新的结构设计将Zytel材料制成的冷却液套管与发动机歧管集成在一起。他们使用Moldflow模型仿真分析软件对结构技术进行优化,并使用有限元分析对整体设计进行优化。RJG公司的模腔压力传感技术用于获得二次成型过程中施加在模腔内壁上的压力值。所有数据都是为了防止在机加工过程中因壳体压力过大而造成不必要的损坏。

Duratec 3.5升和3.7升V型六缸发动机将是首批配备集成注塑交叉结构冷却液套管的两款产品,并将首次出现在福特Taurus、Flex、Edge和Explorer车型中。这两种新型发动机不仅减轻了重量和成本,还减少了生产和加工所需的步骤和机械设备,因为可以省略粉末金属涂层工艺。

Zytel HTN和Zytel系列的其他树脂材料已广泛应用于汽车领域,包括发动机的许多应用。例如,Zytel LC 7000和Zytel RS LC 4000用于处理汽车中使用的低压软管和套管。与标准尼龙11和12相比,这些材料都具有更长的使用寿命和更好的低温冲击强度。杜邦公司利用Zytel HTN树脂材料为梅赛德斯-奔驰公司制造了两个注塑油盘,用于大型重型卡车。Zytel HTN甚至被川崎汽车公司用作SIM-WIL电动汽车车轮电机的线轴材料。

根据之前认为可生物降解塑料难以承受高温的观点,塑料不会作为发动机的原材料出现。然而,杜邦公司设计开发的Zytel HTN已成功应用于发动机,这意味着树脂材料的特性正在不断提高,更合理的设计也可以拓宽材料的应用范围。那些对树脂材料充满兴趣的汽车制造商,请联系杜邦公司的工程师,看看他们是否可以帮助解决与您有关的树脂材料的使用问题。

标签:福特奔驰

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