由杜邦Zytel尼龙树脂成型的油底壳模块,帮助瑞典商用汽车制造商斯堪尼亚(Scania)应对噪音、排放量和重量的新要求。质轻而性能依旧强劲的油底壳,属于模块的下半部,是斯堪尼亚新型欧6发动机采用的创新技术方案中的主成部分。
这款突破性应用由瑞典普拉斯塔集团(Plastal Group AB)生产,该集团是汽车产业中领先的工程塑料供货商,材料、设计和加工则由位于瑞典和欧洲区域的杜邦代表提供支持,丹麦斯基沃市的模型专家Idé-Pro提供模型。
2011年春季,斯堪尼亚推出两款欧6发动机,排量为13升,马力分别是440和480(324和353千瓦)。新型发动机的技术亮点之一,是首次亮相的油底壳,由热稳定性玻纤增强级别的Zytel PA66尼龙成型制造。该应用选用杜邦材料是卡车市场上的第一次,也是继获奖的戴姆勒(Daimler)油底壳模块于2008年面市后,在全球第二个为汽车商业化生产开发的项目。与原来的铝制部件相比,新材料的应用使部件减轻了50%以上的重量,即6千克,从而提高燃油经济性和降低排放。还有一点同样重要的就是卡车产生的噪音对环境的影响,斯堪尼亚发现油底壳利用塑料替代金属能够减少引擎噪音,有助达到欧6噪音排放标准。
斯堪尼亚油底壳使用的Zytel产品级别,含35%玻纤增强,是具有热稳定性和润滑性的特殊聚酰胺66。这种材料被视为是引擎盖下必选的应用材料,以承受严苛高温和燃油。由于该材料的熔融粘度低,容易填入很薄的模具中,同时进料时间很快,使注模周期随之变快。按照斯堪尼亚研发团队的说法,他们选择Zytel尼龙的主要原因是在经氧化的润滑油中使用该材料时能够满足技术要求,且具有必要的抗冲击性能。
决定了初始设计和材料之后,斯堪尼亚与Idé-Pro开始进行部件研发的首要步骤。Idé-Pro不仅生产工具和成型部件,还可提供模型阶段所需的研发工具和技术,因此可以优化模具设计,将翘曲程度降至最低。
除材料选择之外,杜邦还帮助斯堪尼亚优化油底壳的设计和生产工艺,特别是维持油底壳与发动机之间的密封性。要达到这个目标,必须对尺寸为847 mm(长)x 467 mm(宽) x 203 mm(高)的大部件作非常精确的公差控制,通过全面的模具流量分析、模型测试以及加工参数的优化将其实现。位于瑞典的杜邦高性能聚合物部研发专家Murray Smith表示:“油底壳下两侧的肋条结构对部件保持在公差限内起关键作用,它的第二个功能是作为防止石头冲击的保护外罩。”
在日内瓦的杜邦欧洲技术中心负责测试上述功能的有效性,方式是使用高速冲击压缩的空气炮以45度角向油底壳射钢球,速度为80 kph(50 mph)。此测试证实油底壳两侧的肋条结构有效消减冲击力,虽然在整个过程中有损坏,油底壳的结构完整性却保持不变。
杜邦高性能聚合物部门一直致力于世界各地与客户并肩开发新产品,元件和系统,以助减少对石化燃料的依赖,保护人类和环境。在全球拥有超过40多家生产基地及研发中心,杜邦高性能聚合物部门发挥其最广泛的产品组合:工程塑料、弹性体、可再生资源聚合物、单丝和高性能零件及型材等,为不同行业的客户如航空和航天、汽车、消费品、电气、电子、工业用品、运动用品及其它多元化产业等,提供高性价比的解决方案。
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