Ô tô là phương tiện di chuyển linh hoạt chính trên bộ, và công nghiệp ô tô là một trong những ngành cơ bản quan trọng nhất của nền kinh tế quốc dân. Với việc sản xuất hàng loạt ô tô, các vấn đề như làm thế nào để tiết kiệm năng lượng và nhiên liệu, cải tiến chức năng, tiết kiệm nguyên vật liệu, đơn giản hóa thủ tục sản xuất và giảm chi phí đã nảy sinh.

1. Nhựa hóa ô tô là xu hướng chung

Nó dựa trên ba lý do chính, một là tiết kiệm năng lượng, hai là cải thiện chức năng, ba là đơn giản hóa quy trình và quy trình sản xuất.

Bình xăng ô tô là một trong những bộ phận chức năng và an toàn quan trọng trong các bộ phận của ô tô. Bình xăng truyền thống được làm bằng kim loại. Do đặc thù gia công kim loại nên khó tạo hình, độ bền của đường hàn cũng thấp, trình độ sản xuất thấp, thường xuyên gặp sự cố trong quá trình sử dụng. Trong những năm gần đây, để giảm trọng lượng và giá thành của ô tô, việc chuyển đổi từ vật liệu kim loại sang nhựa dẻo đã thu hút sự quan tâm rộng rãi của các nhà nghiên cứu.

2, các đặc điểm của thùng nhiên liệu nhựa

Thùng nhiên liệu nhựa có thể giải quyết tốt hơn các vấn đề của thùng nhiên liệu kim loại vì: nhựa có khả năng gia công đúc tốt, dễ sản xuất hàng loạt, quy trình sản xuất và chế tạo được đơn giản hóa, và cải thiện điều kiện làm việc an toàn.

Trọng lượng của bình xăng bằng nhựa nhẹ hơn so với kim loại và tỷ trọng tương đối của nhựa chỉ bằng 1/8 ~ 1/7 của kim loại. Vì vậy, so với bình xăng kim loại cùng thể tích, trọng lượng của nó có thể giảm đi rất nhiều, có lợi cho việc giảm trọng lượng của xe và tăng tốc độ. , Tiết kiệm nhiên liệu. Theo thống kê, cứ giảm 1kg trọng lượng xe thì 1L xăng có thể khiến xe đi được quãng đường dài hơn 0.1km. Bình xăng bằng nhựa có độ tự do trong thiết kế hình dáng, tận dụng không gian cao, có thể gia công thành nhiều hình dạng phức tạp khác nhau, có lợi cho việc tận dụng không gian của thùng xe. Có thể tăng khả năng chịu tải của nhiên liệu và nâng cao khả năng chịu đựng của ô tô. Ví dụ, bình xăng nhựa PASSAT nặng 3.5kg và có dung tích 51L cộng với hệ số an toàn là 7 L. So với bình xăng kim loại, dung tích là 6L và trọng lượng nhẹ hơn. Bình xăng bằng nhựa có hiệu suất tốt hơn. Khả năng cách nhiệt, xăng và dầu diesel sẽ không nóng lên nhanh chóng khi xe bốc cháy, có thể trì hoãn vụ nổ và tăng hy vọng sống sót của người ngồi trong xe khi gặp tai nạn.

Ở Châu Âu, các thùng nhiên liệu bằng nhựa lần đầu tiên được phát triển thành công và sản xuất hàng loạt bởi Tập đoàn Công nghiệp Ô tô Volkswagen của Đức vào năm 1973. Các kiểu xe bắt đầu từ PASSAT. Sau đó, bồn chứa nhiên liệu nhựa phát triển từ nguyên liệu đến thiết bị chế biến, sản xuất ở các nước có nền công nghiệp ô tô phát triển. Rất nhanh chóng, nó trở thành một ngành công nghiệp chế biến chuyên dụng.

3, quá trình đúc bình xăng ô tô hiện tại

Hiện nay, việc sử dụng bình xăng ô tô bằng nhựa đã được quan tâm rộng rãi, các quy trình gia công và đúc của nó đã được nghiên cứu và phát triển rộng rãi. Tóm lại, quy trình đúc thùng nhiên liệu nhựa như sau.

Khuôn kim loại nhẹ để đúc quay có thể được lắp đặt trên khung của máy đúc quay để quay ba chiều. Bột dẻo được cho vào khuôn nóng. Khi nó được quay, bột nhựa liên tục được nấu chảy và dán vào thành trong của khuôn nóng. Sau khi nó được dẻo hoàn toàn đến độ dày cần thiết, Bơm nước lạnh vào áo khuôn để làm mát, sau đó bán sản phẩm.

Nhược điểm của phương pháp này là khó đảm bảo sự đồng đều về độ dày của tường ở các góc và mặt cắt hẹp. Các vật liệu theo yêu cầu của phương pháp này yêu cầu phải có sự nóng chảy chặt chẽ và đồng đều trên thành trong của khuôn sau khi được nung nóng. Tuy nhiên, các vật liệu đáp ứng các điều kiện trên không thể đáp ứng yêu cầu tính năng của thùng nhiên liệu ô tô. Phương pháp trùng hợp cation (đúc monome) Phương pháp trùng hợp cation là đưa monome caprolactam vào khuôn quay đã được nung nóng, trùng hợp cation, khử khuôn nguội. Ưu điểm là khuôn có giá thành rẻ, dễ sơn. Bởi vì phương pháp này bị hạn chế đối với nylon đúc và không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của thùng nhiên liệu ô tô, phương pháp này thường không được sử dụng. Quá trình ép phun bị hạn chế do quá trình đổ khuôn. Bình nhiên liệu được sản xuất bằng phương pháp ép phun cần được chia thành hai nửa, sau đó hai nửa được liên kết thành một tổng thể bằng chất kết dính hoặc hàn nóng chảy. Độ bền kết dính có xu hướng thay đổi tùy thuộc vào loại vật liệu, và khuôn phun phải chịu được áp lực phun cao (60 ~ 130MPa), cấu trúc khuôn phức tạp và chi phí chế tạo đắt. Trên đây là những nhược điểm. Ưu điểm của ép phun là độ dày thành thành phẩm dễ kiểm soát, rất đồng đều và các hạt chèn yêu cầu có thể được lắp ráp trong khuôn phun, và thân bình nhiên liệu và cụm phụ kiện phun có thể được hợp nhất thành một . Ép vỉ chân không làm nóng tấm nhựa bằng cách ép vỉ chân không để tạo thành hai nửa thùng nhiên liệu, sau đó sử dụng chất kết dính hoặc hàn nóng chảy để kết dính hai nửa thành một tổng thể. Nó khác với khuôn ép phun: cái trước đây không thể được tạo thành một hộp có hình dạng và cấu trúc phức tạp và không thể được lắp ráp với các miếng chèn khác nhau trong quá trình đúc. Ngoài ra, khuôn chủ yếu là vật liệu hợp kim nhôm, yêu cầu độ bền tương đối thấp, cấu trúc đơn giản và giá thành rẻ. Điểm bất lợi là cũng có vấn đề về độ bám dính.

Quá trình đúc các loại nhiên liệu nhựa khác nhau, đúc thổi rỗng là phương pháp đúc tốt nhất để sản xuất thùng nhiên liệu. Hiện nay, các bồn chứa nhiên liệu bằng nhựa chủ yếu áp dụng phương pháp này. Khi thùng nhiên liệu được đúc khuôn, vật liệu liên tục được làm nóng, nấu chảy và đùn, được gửi đến bộ tích lũy để lưu trữ, và sau đó đùn từ trên xuống dưới qua lõi và ống bọc để tạo thành hình dạng, và ống được kẹp bằng hai nửa khuôn (Hough) Sau đó, tấm khuôn được thổi và thổi phồng để tạo thành chắc chắn trong khoang khuôn, và bình xăng hoàn thiện được tháo khuôn sau khi làm mát. Phương pháp này là phương pháp đúc tốt nhất, không chỉ có thể sản xuất hàng loạt mà còn đơn giản hóa quá trình sản xuất và không có vấn đề về độ kết dính.

4, nhựa rào cản được sử dụng phổ biến hiện nay, vật liệu nhựa thùng nhiên liệu và công nghệ chế biến

Không phải tất cả các loại nhựa đều thích hợp để sản xuất thùng nhiên liệu ô tô. Trước hết, các vật liệu phải có khả năng chịu tải luân phiên của nhiệt độ cao và thấp trong thời gian dài, thậm chí có thể chịu được sự biến dạng đột ngột ở 40 ° C. Sau khi kiểm định phải đáp ứng các điều kiện kỹ thuật an toàn và các tiêu chuẩn do chính phủ ban hành. Nó cũng có đặc tính rào cản rất tốt. Theo tiêu chuẩn quốc tế, mức rò rỉ bình xăng ô tô hiện nay không vượt quá 2g mỗi ngày và sau đó giảm dần theo từng năm. Do đó, phải sử dụng chất dẻo cản cho thùng nhiên liệu ô tô. Nhựa cản 47 phổ biến là: polyvinylidene clorua (PVDC), đồng trùng hợp rượu etylen-vinyl (EVOH), polyacrylonitrile (PAN), polyamide (PA), polyester (PET), nylon mới (MXD6), OCP tinh thể lỏng) và chứa flo chất dẻo, trong đó có tinh thể lỏng và chất dẻo chứa flo không chỉ tốn kém mà còn khó gia công; mặc dù polyvinylidene clorua có tính chất ngăn khí cao, kháng lại, trong suốt, kháng hóa chất, nhiệt. C), hình thành và chế biến rất khó, giá trị kinh tế không lớn; mặc dù EVOH có tính chất tốt hơn PA và PA ở nhiệt độ thường và trạng thái khô. PVDC có đặc tính rào cản tốt, nhưng nó không có các đặc tính vật lý của một vật liệu đóng gói hoặc vật chứa đơn lẻ do không đủ các đặc tính của nó. Nó phải được kết hợp với các loại nhựa khác. So với các polyme rào cản khác, nylon có đặc tính cơ học và hiệu suất nhiệt độ thấp và cao tuyệt vời. Tốt, đặc tính rào cản của nó tốt hơn so với EVOH và PVDC trong điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm cao, vì vậy nó ngày càng được sử dụng rộng rãi như một vật liệu rào cản polyme. Xem xét đặc tính rào cản, khả năng xử lý và chi phí, thông qua một loạt các thí nghiệm và thử nghiệm, polyetylen khối lượng phân tử cao, mật độ cao rất thích hợp để sản xuất thùng nhiên liệu ô tô, nhưng tính chất rào cản của nó không tốt và tỷ lệ rò rỉ dầu cao hơn nhiều so với nylon . Ưu điểm của nó là: nó không bị mất hiệu suất ở nhiệt độ thấp hoặc thậm chí -200C, dễ thổi khuôn, dễ hàn ma sát, hàn phần tử nhiệt, hàn tần số cao và hàn không khí nóng. Do mật độ thấp, bình xăng bằng nhựa nhẹ hơn nhiều. 于 kim loại. Tuy nhiên, khả năng chống dầu kém của polyethylene đã hạn chế điều đó. Hiện nay, các bồn chứa nhiên liệu bằng nhựa polyetylen được sử dụng phổ biến chủ yếu áp dụng các phương pháp sản xuất sau 210 40 để cải thiện và nâng cao tính chất chắn của các thùng rỗng: bồn chứa nhiên liệu nhựa một lớp với xử lý bề mặt trên bức tường bên trong.

Các phương pháp phổ biến:

① Phương pháp phun sơn epoxy, phương pháp này tương đối lạc hậu, hiệu quả cũng kém, về cơ bản đã bị loại bỏ;

Phương pháp xử lý ②Sulphonation (2 khí), phương pháp này đã tương đối thành thục và vẫn được sử dụng ở Hoa Kỳ, Nhật Bản và các nước khác;

③ Phương pháp xử lý khí Flo, phương pháp này là thổi khí nitơ có chứa 1% flo vào trong bình nhiên liệu đồng thời trong quá trình thổi đúc, để lớp bên trong bình xăng tạo thành một lớp chứa flo ngăn cản sự xâm nhập của nhiên liệu. Xử lý flo được thực hiện trong suốt chu trình đúc thổi thông thường. Bề mặt bên trong của vật chứa được thay đổi về mặt hóa học bằng cách thay thế hydro trên chuỗi polyme bằng các nguyên tử flo, nghĩa là, về mặt phân cực, năng lượng kết dính, mật độ và sức căng bề mặt. của chất lỏng không phân cực. Vì sự thay đổi này chỉ xảy ra trên bề mặt (độ sâu từ 5-10nm) nên không có sự thay đổi đáng kể về độ bền kéo và va đập. Sau khi xử lý flo, hiệu quả giảm lượng xăng thâm nhập vào bình xăng là đáng kể hơn, có thể giảm từ 16g / 24h xuống 0.5g / 24h. Tuy nhiên, hai phương pháp cuối cùng trong ba phương pháp trên sẽ gây nguy hại cho cộng đồng và gây ô nhiễm môi trường. sử dụng.

(3) Một cách khác là sử dụng công nghệ đồng đùn nhiều lớp, cụ thể là lớp HDPE, lớp liên kết, lớp rào cản (PA hoặc EVOH), lớp liên kết, đúc đồng đùn 5 lớp HDPE, trong đó lớp rào cản là nhựa với các đặc tính rào cản như đồng trùng hợp cồn nylon hoặc etylen-vinyl, v.v ...; chất kết dính được sử dụng trong lớp liên kết có khả năng kết dính mạnh mẽ với vật liệu rào cản và HDPE, độ bền liên kết tốt và hiệu suất xử lý; HDPE được sử dụng như một bên trong Lớp và lớp ngoài đóng vai trò định hình, sức mạnh và khung xương.

Ưu điểm của phương pháp này là: chất lượng thành phẩm tuyệt vời, đặc biệt là khả năng chống thấm dầu nhiên liệu. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi thiết bị cao, khó kiểm soát quá trình và cần có máy đúc rỗng nhiều lớp chuyên dụng. Giờ đây, bình xăng nhựa đã được sử dụng rộng rãi trên ô tô.

5, kiểm tra hiện tại của thùng nhiên liệu nhựa

Nguyên liệu được thổi khuôn thành thùng nhiên liệu nhựa thành phẩm, thùng nhiên liệu được kiểm tra theo thực tế đối tượng. Hoa Kỳ và Châu Âu đã thiết lập các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt cho thùng nhiên liệu nhựa ô tô. Các hạng mục thử nghiệm thường được sử dụng hiện nay được thể hiện trong bảng 2. Bảng 1 So sánh tính năng giữa vật liệu làm bình xăng bằng nhựa trong nước và các sản phẩm tương tự của nước ngoài Đặt trong môi trường 35 ° C trong 12h với quả nặng 1t con lắc có năng lượng sau va chạm là 4k, hộp Không xuất hiện vết nứt và không bị rò rỉ, hộp được nạp đầy môi chất lạnh và đặt trong môi trường 40oC trong 12h với năng lượng va đập của búa nhọn 14 7N Là 30. Sau va chạm, thân hộp không có vết nứt, Không rò rỉ. Thân hộp đổ đầy 50% nhiên liệu. Nó được đặt trên ngọn lửa trực tiếp và gián tiếp trong 120s. Thân hộp sẽ không bị vỡ và nổ. Thân hộp chứa đầy chất làm lạnh trong môi trường 40 ° C. Đặt ở nhiệt độ phòng trong 12 giờ và thả rơi tự do từ độ cao 10m. Hộp sẽ không bị vỡ và rò rỉ. Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt sẽ được nung trong môi trường 95 ° C trong 1h. Không có biến dạng rò rỉ, khả năng chống chịu với thử nghiệm chu kỳ luân phiên lạnh và nhiệt phải là 80 ° C (16h) - nhiệt độ phòng (1h) -40 ° C (6h) - nhiệt độ phòng (1h) là một chu kỳ, sau tổng số 14 chu kỳ, không rò rỉ, biến dạng, kiểm tra độ bền lão hóa, kiểm tra áp suất, kiểm tra độ bền rung động, kiểm tra độ kín khí, kiểm tra độ xuyên thấu, tiếp xúc với khí quyển trong một năm rưỡi sau đó, hiệu suất không giảm đáng kể. Hộp chứa đầy chất lỏng. Dưới áp suất 0.03MPa và 53C, hộp sẽ không bị vỡ, rò rỉ, nhiệt độ bình thường, gia tốc rung 28.4m / s2, tần số rung 33.3Hz, hướng và thời gian rung: lên xuống (4h), trái và phải (2h) , trước và sau (2 giờ), không vỡ, không rò rỉ, nhiệt độ bình thường, được làm đầy với áp suất 0.03MPa (áp suất đồng hồ) trong 30 giây và không xảy ra rò rỉ. Hồ bơi đã tiếp xúc với nhiệt độ 40 8 ° C trong 20 tuần, và mức rò rỉ trung bình theo tiêu chuẩn Tây Âu và Nhật Bản là dưới 2 ngày; Độ rò rỉ tiêu chuẩn của Bắc Mỹ và Hoa Kỳ là dưới XNUMXg / ngày

6, thực trạng và triển vọng của thùng nhiên liệu nhựa cho ô tô

Thùng nhiên liệu nhựa dành cho ô tô bắt đầu có mặt ở châu Âu vào những năm 1970. Các quốc gia phát triển sớm nhất là Đức và Hoa Kỳ. Chúng chủ yếu được sử dụng trên xe hơi, nhưng việc sử dụng chúng trên xe du lịch và xe tải tiếp tục được mở rộng. Ở nước ngoài, bình xăng bằng nhựa đã được sản xuất hàng loạt. Trong những năm gần đây, do sự phát triển nhanh chóng của ô tô nước ta, một số công nghệ sản xuất xe và linh kiện ra đời đã thúc đẩy rất nhiều sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô nước ta và sự tiến bộ của công nghệ sản xuất ô tô, rút ​​ngắn khoảng cách với nền công nghiệp ô tô của các nước tiên tiến trên thế giới. Đối với bình nhiên liệu bằng nhựa, các bình nhiên liệu bằng nhựa đã dần được sử dụng thay thế cho các bình nhiên liệu bằng kim loại và đã đạt được nhiều thành tựu tốt trong công cuộc nội địa hóa. Tuy nhiên, so với trình độ tiên tiến của nước ngoài thì bồn nhựa ô tô của chúng ta vẫn còn một khoảng cách lớn. Để thích ứng với sự cạnh tranh trên thị trường ô tô quốc tế, việc phát triển và thúc đẩy mạnh mẽ công nghệ thùng nhiên liệu nhựa đã trở thành một chủ đề cần được quan tâm và cấp thiết giải quyết trong sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô nước ta. Với sự phát triển nhanh chóng của ô tô trên thế giới và việc ngăn ngừa ô nhiễm không khí, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã đưa ra các giới hạn thâm nhập hydrocacbon nghiêm ngặt mới, yêu cầu mức phát thải hydrocacbon phải dưới 0.2g / 24h. Đối với các thùng nhiên liệu có tính chất chắn cao, xét về tình hình sản xuất của thùng nhiên liệu, thì thùng nhiên liệu nhựa ép đùn nhiều lớp là tốt hơn.

Nhìn về tương lai, việc ứng dụng thùng nhiên liệu nhựa trong ô tô có triển vọng rộng lớn. Việc sử dụng rộng rãi các loại thùng nhiên liệu nhựa composite nhiều lớp thay thế thùng nhiên liệu kim loại và thùng nhiên liệu nhựa một lớp sẽ trở thành xu hướng phát triển của ngành công nghiệp ô tô thế giới trong thế kỷ XXI.

Liên kết đến bài viết này ： Công nghệ gia công bình xăng ô tô bằng nhựa

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Tấm kim loại, berili, thép cacbon, magiê, 3D in, độ chính xác Cơ khí CNC dịch vụ cho các ngành thiết bị nặng, xây dựng, nông nghiệp và thủy lực. Thích hợp cho nhựa và hiếm gia công hợp kim. Nó có thể biến các bộ phận có đường kính lên đến 15.7 inch. Các quy trình bao gồm gia công thụy sĩ, chuốt, tiện, phay, doa và ren. Nó cũng cung cấp đánh bóng kim loại, sơn, mài bề mặt và thân cây dịch vụ ép tóc. Phạm vi sản xuất lên đến 50,000 chiếc. Thích hợp cho vít, khớp nối, mang, bơm, bánhhộp đựng, máy sấy trống và thức ăn quay van Ứng dụng.PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.