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淺談汽車橡膠密封制品技術應用

發(fā)布時間:2015-05-28 18:31:24   人瀏覽 來源:武可遷 橡膠技術網

橡膠技術網 - 技術文章

     自從1769年,法國人NJ居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅動三輪汽車,距今已244年。社會的進步、時代的發(fā)展。汽車作為唯一的技術和消費雙重先導性 產品,人們一直在追求汽車的性能完美性。入速度、安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保等方面的結合。這就涉及到汽車的防震、密封、傳動、噪聲、行走等重要部分。而這些部件都是需要由橡膠配件去配合。一部汽車所使用的橡膠配件少說也有三、四百個,沒有這些橡膠配件,汽車是無法正常行駛的。所以說汽車離不開橡膠。尤其是密封部件,更是汽車設計的重要部分。一輛現(xiàn)代的轎車,有240多件密封配件,這些橡膠配件雖小,但作用巨大,尤其是管件部位的橡膠密封配件,“差之毫厘,失之千里”。在汽車使用過程中泄露和密封這一對矛盾體,將是從事汽車設計的永恒主題。以彈性體橡膠為代表的車用橡膠密封件的 創(chuàng)新、研發(fā)將會持續(xù)發(fā)展,車用橡膠密封制品的質量,將直接影響汽車的使用性能。眾所周知,橡膠密封制品廣泛應用于幾乎所有各個領域,雖然科技人員一直在努力研究,防止設備的跑、冒、滴、漏,但至今仍無絕對把握做到點滴不漏。

 
    最近,美國航天局公布,2013年7月16日,國際空間站進行的一次 太空行走時突然停止,原因是一位意大利宇航員的頭盔內的水袋泄露,如不中止返航,宇航員就有窒息或溺水的危險,而我國神舟十號與天宮一號對接后,其重要任務之一就是檢查和更換橡膠密封件,以確保安全運行,密封技術已是航空航天的主要課題。
 
    隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,以汽車為代表的先進制造技術的開發(fā),有力地促進了與其相配套的高精度橡膠密封制造技術的發(fā)展。但是,目前在市場激烈的競爭中,汽車用橡膠密封制品業(yè)遇到兩難的窘境:一方面,制造密封件廠家面臨原料、動力、人工的不斷漲價;另一方面,又受到下游汽車制造廠商一再降價但又要高質量滿足TS16949規(guī)范要求的壓力。有一定技術基礎及規(guī)模的企業(yè)尚可頂?shù)米,以微利或保本維持生存,但是帶來的質量令人擔憂,這也是國產也進口汽車差距的原因之一。
 
    汽車密封件往往處于一輛汽車不為人們容易看見的位置,因而其重要性會被人們所忽視,有位企業(yè)家曾經說過:“造汽車有什么神秘,不就是四個輪子、幾個沙發(fā)、加上發(fā)動機、方向盤嗎?”這個說法其實不全面的,評價一部汽車質量的時候,首先考慮的因素之一是它的密封性能如何。
 
    汽車用橡膠密封制品分類
 
    汽車用橡膠密封制品一般分為六大類
 
    1、各種類型密封條
 
    2、油封
 
    3、制動皮碗
 
    4、防塵罩
 
    5、制動皮膜
 
    6、O型圈
 
    一、密封條
 
    密封條包括車窗、車門、頂棚、裝飾、鑲嵌、植絨、涂復等品種。主要使用聚烯烴、彈性體。如三元乙丙橡膠及并用橡膠和TPE熱塑性彈性體。優(yōu)點是耐磨性、耐候性好,摩擦系數(shù)小,制造工藝相對簡單,有些帶骨架的密封條,種類繁多,比如鋼帶、鋼絲編帶、鋁帶。其中鋼帶又包括拉伸鋼帶、沖切鋼帶、光板帶。拉伸鋼帶又分為對稱拉伸鋼帶和不對稱拉伸鋼帶。沖切鋼帶又分為單橋沖切鋼帶和雙橋沖切鋼帶。
 
    汽車橡膠密封條種類、結構和主體材料
 
    1、種類
 
    車門密封條、玻璃導槽密封條、車門外側密封條、散熱器密封條、發(fā)動機蓋密封條、行李箱蓋密封條、排水槽密封條、車內裝飾密封條。
 
    2、結構
 
    a、純膠密封條(包括海綿發(fā)泡密封條)
 
    b、復合膠密封條(包括海綿發(fā)泡與密實膠復合)
 
    c、膠與金屬復合密封條
 
    d、植絨或安裝面表面處理密封條
 
    e、膠與海綿發(fā)泡膠、金屬多重復密封條
 
    汽車密封條性能要求
 
    二、油封
 
    汽車用橡膠油封主要用于旋轉軸或往返運動軸系的密封,能使用較高的轉速、自密封性好,使用壽命長,是高技術含量的精密橡膠零件,特別是在汽車發(fā)動機、變速箱。
 
    油封功能:因為油封具有柔韌性,并有技術骨架支撐,靠密封刃口施加給軸,以徑向力,防止?jié)櫥托孤,并防止雜物侵入。
 
    主體材料:選擇膠種時,考慮到油封的工作溫度,以及橡膠于被密封流體的相容性,汽車油封常用的材料,多為合成橡膠,包括
 
    1、丁苯橡膠(NBR),耐溫在-40度-120度,其耐油體積變化率可在其丙烯腈含量及配合劑上選取。丁腈橡膠是價格實惠的膠種,適用于120度以下等級油封。
 
    2、氫化丁腈(HNBR),耐溫等級在-40度-175度,其耐熱性、耐酸、耐汽油性、耐臭氧性均優(yōu)于NBR,耐油性與氟橡膠相當,適用于高檔油封,如發(fā)動機曲軸油封,底盤主動齒輪軸承油封。
 
    汽車油封發(fā)展方向:
 
    1、隨著人們對汽車在節(jié)能、環(huán)保、舒適性及可靠性方面發(fā)展,油封性能也應相應提高
 
    2、使用壽命長,要求行駛里程15萬公里不泄露
 
    3、符合環(huán)保條件和IS-16949標準
 
    三、制動皮碗
 
    汽車制動系統(tǒng)需使用的制動液,而隨著制動液的不同,制動皮碗(剎車皮碗)所用的橡膠品種也不同。過去由于橡膠制動皮碗多采用丁腈橡膠制造,而現(xiàn)在廣泛使用非石油基合成制動液。
 
    在現(xiàn)代汽車制動系統(tǒng)中,95%以上的汽車都采用了乙二醇醚(PEG)及其衍生物的剎車液。這類剎車液具有易溶于水、可壓縮性低、與橡膠匹配性良好的優(yōu)點。選三元乙丙橡膠作為制造制動皮碗的橡膠材料,是因為1)三元乙丙橡膠對極性的PEG系剎車液抗耐性良好;2)由于車速的提高和頻繁剎車,導致高摩擦而使剎車液溫度升高,局部可達150度,而三元乙丙橡膠良好的耐水性以及在高溫下的良好動態(tài)性能及耐候性,使得三元乙丙橡膠成為制動皮碗的最主要膠種。
 
    四、防塵罩
 
    包括萬向節(jié)的防塵罩和齒條拉桿防塵罩,各生產廠家選用的膠種不一。一般常使用熱塑性EPDM和熱塑性TPV和CR制造,防塵罩雖簡單,但也要求耐熱、耐寒、耐油、耐疲勞、奶臭氧老化及拉伸性能好。CR(氯丁橡膠)可選用耐寒性好的,則應是比較理想的防塵罩膠種。因為它兼顧耐油性能。現(xiàn)在市場上,與熱塑性EPDM制造的防塵罩以及TPV制造的防塵罩均有供應。
 
    五、汽車皮膜
 
    它是制動氣室的隔膜,在汽車和制動系統(tǒng)中起傳遞壓力的作用。作為制動氣室的核心部件,它的性能好壞能直接決定氣室的使用壽命,皮膜是在高壓氣源下的往復運動件,因此需要良好的曲撓性、靈敏性。其選用的主體膠種為天然橡膠。


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