Рефераты. Пластики в автомобилестроении

Стеклонаполненные ПА, содержащие 20-30% стекловолокна. Механическая прочность и теплостойкость ПА, наполненных стекловолокном, увеличивается по сравнения с ненаполненными в 2-3 раза. Значительно возрастает и сопротивление ползучести, усталостная прочность, износостойкость.В автомобилестроении Стеклонаполненные ПА для изготовления деталей с жёстким размерными допусками, работающих в интервале температур от -60 до 150 С, а так же деталей, несущих нагрузки. Это - ограничители хода шестерни, рычаги включения привода, крыльчатки, шестерни, корпуса предохранителей, корпус клапана бензобака и карбюратора, крышки картера сцепления, бачки радиатора отопителяю, чашка нижняя шарнира наружного зеркпла, детали топливной аппаратуры,различные втулки.

Таблица№3. Физико-механические свойства ПА вышеуказанных модификаций.

Материал

Плотность

Прочность,МПа

Ударная вязкость,кДж/м*м

Модуль упругости

Отно. Удлинение при разрыве %

Твёрдость по Бринеллю,МПа

При растяжении

При статическом изгибе

При сжатии

Без

надреза

С надрезом

При растяжении

При изгибе

ПА-610

1090-1110

50-60

45-70

-

100-120

5-10

1500-1700

-

100-200

100-150

ПА-12

1020

40-45

55-65

60-63

80-90

5-9

1600-1800

1200-1300

200-280

75

ПА-6

1130

55-77

90-100

85-100

90-130

5-10

1200-1500

-

100-150

100-120

ПА-66

1140

80-85

80

-

90-95

5-8

3100

-

40-150

100-170

Стеклонаполненные

1350-1380

115-150

180-230

110

35-45

8-10

8000

9000

2,0-3,5

140

Поликарбонат

Поликарбонат - термопластичный полимер на основе дифенилолпропана и фостена, выпускаемый под названием дифлон.Поликарбонат характеризуется низкой водопоглощаемостьюи газонипроницаемостью, хоршими диэлектрическими свойствами, высокой жёсткостью, теплостойкостью и химической стойкостью,прозрачен, хорошо окрашивается.Стоек к световому старению и действию окислителей даже принагреве до 120 С, допускается при работе изделий в интервале от -100 до 135 С.Это один из наиболее удпропрочных термопластов, что позволяет использоватьего в качестве конструкционного материала, заменяющего металлы.В автомобилестроении из поликарбоната изготавливают шестерни, подшипники, корпуса,крышки,клапаны.

Таблица№4. Теплофизические свойства поликарбоната

Материал

Температура эксплуатации в С

Темп. Хрупкости при изгибе, морозостойкость.С

Темп. Размягчения по Вика, С

Теплостойкость по Мартенсу,С, в скобках-теплостойкость при деформации под нагрузкой в1,86МПа

Коэффициент линейного теплового расширения,

Дифлон

-100 +135

-100

150-160

120-130

6

Полиформальдегиды(полиацетали)

Полиформальдегиды(ПФ) - это продукт полимеризации формальдегида и триоксана с диоксоланом(СТД).Они сочетают высокий модуль упругости при растяжении и изгибе с достаточно большой ударной вязкостью.По показателям долговременной прочности при растяжении и изгибе и по усталостной прочности эти материалы превочходят все другие термопласты , включая полиамиды, поликарбонаты.Теплостойкость при изгибе при высоких нагрузках у образцов из ПФ выше, чем у других термопластов, включая ПА-610, а коэффициент трения по стали близок к этому показателю для ПА.Антифрикционные марки ПФ имеют коэффициент трения 0,15-0,20.Полиформальдегиды значительно превосходят ПА по водостойкости:при эксплуатации в водной среде механические свойства материалов изменяются незначительно.Эти материалы удачно сочетают хорошие электротехнические свойства с механической прочностью и водостойкостью.

При нормальных и пониженных температурах они устойчивы ко всем без исключения органическим растворителям, слабым кислотами основаниям.Полиформальдегиды имеют хорошую сырьевую базу и в перспективе являются интересным конструкционным материалом.В настоящее время стоимость ПФ высока, что ограничивает их применение.К недостаткам этих материалов следует отнести невысокую стойкость к воздействию УФ-лучей и светостойкость.Основной метод переработки- литьё под давлением.

В автомобильной промышленности применяются полиформальдегиды марок ПФ-Л-1, ПФ-Л-2, ПФ-Л-3.Из них изготавливают корпуса жиклёра омывателя, поводок пружины замка капота, кольца распорные, втулки, кулачки, поршни, толкатели, корпуса клапанов, детали карбюратора(муфты и др.), топливных насосов, трубопроводов, ручки дверей, переключатели.

б)Термореактивные пластмассы (реактопласты)

Фенопласты

Фенопласты(фенольные пластики) - пластмассы основе фенолоформальдегидных смол.В зависимости от наполнителя фенопласты подразделяются на порошкообразные, волокнистые, слоистые материалы.Фенопласты, содержащие порошкообразные наполнители(древесную муку, минеральные наполнители.), наз. - пресс-порошками.Фенопласты, содержащие наполнитель в виде хлопчатобумажных волокон, наз. - волокнитами, а в виде стеклянных волокон - стекловолокнитами.Если фенопласты имеют в качестве наполнителя ткани,то - текстолиты, если бумагу - гетинаксами. Отличительной особенностью фенопластов является хорошие диэлектрические показатели, высокие механические свойства, низкое водопоглощение, хорошие химические свойства.В автомобилестроении для производства деталей применяются следующие фенопласты:

Пресс-порошки типа О - общего назначения - рекомендованы для ненагруженных и неармированных деталей общего назначения, к механическим свойствам которых не предъявляются высокие требования. Из пресс-порошка типа О изготавливают держатели фланцев, изолирующие втулки, шайбы, ручки.

Пресс-порошки типа Вх - для изготовления деталей электротехнического назначения, работающих в условиях повышенной влажности и высоких температур.

Волокниты типа У- Особенность изделий из Волокнит -- высокая ударная

прочность, кроме того, они стойки к действию воды, минерального масла, бензина, слабых кислот и растворителей; разрушаются растворами щелочей, сильных кислот, хлора, применяются для изготовления деталей технического назначения, к которым предъявляются требования повышенной прчности на ударный и статический изгиб, кручение, например кожух радиатора отопителя, крышки аккумкляторов, втулок, шкивов, маховиков.

Стекловолокнит АГ-4В - отличаются высокой прочностью, тепло- и морозостойкостью, хорошей ударноу вязкостью и электротехническими свойствами.Из стекловолокнита изготавлиают кожух вентиляторв отопителя, крушку аккумуляторной батареи, корпус вентилятора отопителя задка, стакан фильтра.

Текстолиты - материалы с хорошими механическими, электротехническими и теплофизическими свойствами.Применение этого материала ограничено необходимиостью получения изделия из отпрессованной заготовки механической обработкой.Из текстолита изготавливают шестерни распределительного вала, крыльчатка водяног насоса, шайбы уплотнительные и изолирующие, кнопки клапанов топливного насоса, изолирующие покладки, а так же некоторые детали антифрикционного назначения. . Из текстолит-крошки изготовляют детали с хорошими механическими и антифрикционными свойствами (сальники, ролики, шестерни, втулки, вкладыши подшипников и др.).

Асбоволокниты - обладают хорошими фрикционными(тормозными) свойствами и теплостойкостью.

Дозирующие стекловолокниты - по сравнению с материалом АГ-4В имеют улучшенные технологические свойства, и более однородны по механическим свой свам.Из дозирующих стекловолокнитов прессуют детали электроизоляционного назначения - кожухи вентиляторов, крышки аккумуляторных ботарей.

. Таблица№5.Физико-механические свойства

материал

Плотность

Прочность,МПа

Ударная вязкость,КДж/м*м

Модуль упругост.МПа

Относ. Удлинение при разрыве.%

Твёрдость по Бринеллю,МПа

При растяжении

При статическом изгибе

При сжатии

Без надреза

С надрезом

При растяжении

При изгибе

Пресс- порошки типа О

1450

35-40

60-70

160-200

5,0-6,0

1,96

7500-8000

-

0,6-0,8

250-300

Пресс-порошки типа Вх

1750

24

35-45

120-150

8

-

5600-8400

-

-

-

Волокниты

1450

35-35

80

100

9

4

6000-8500

-

0,38

250

Стекловолокнит

1700-1900

57

150

130

50

-

1400

14800

-

400-450

Текстолиты

1300-1400

85-100

140-150

1300-2300

35

-

4000-6500

-

1-1,5

250-350

Заключение.

Перспективы применеия пластмасс в конструкции автомобиля

Применение пластиков в конструкции автомобиля позволяет снизить массу, улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля, повысить его травмобезопасность и комфортабельность.В среднем в одном легковом автомобиле применяется 45кг пластмасс, в перспективе предусматривается увеличение этого количества до 80-110кг.В основном внедрение пластмасс в автомобиль происходит при разработке новых конструкций базовых моделей.Основным направлением расширения применения пластмасс в конструкции автомобиля является внедрение крупногабаритных наружних деталей кузова из композиционных полимерных материалов, обеспечивающих снижение массы и повышение долговечности за счёт коррозионной стойкости.Разработка высокопрочных композиционных материалов с полимерной матрицей и стеклянными, углеродными и другими волокнами позволила перейти к использованию их в нагруженных силовых деталях, таких как карданные валы, рессоры, обода колёс.

Таблица№6.Рекомендация по выбору полимерных материалов для изготовления основных узлов и деталей автомобиля.

Группы узлов и деталей автомобилей

ПЭНД

ПЭВД

Полипропилен

Полистиролы АБС - пластики

Термопласты армированные стекловолокном

Стеклопластики

Полиуретаны

Полифениленоксиды

Полиамиды

Полиформальдегиды

Поликарбонаты

Фенопласты

Акрилаты

Полиэтилентрефталат

Лавсан

Детали внешней облицовки: решётки радиаторов,спойлеры, колпаки колёс

+

+

+

+

+

Детали пассивной защиты: панель приборов, бамперы,рулевые колёса и др.

+

+

+

Амортизационные детали: прокладки, подушки и спинки сидений

+

Емкостные детали для хранения жидкостей: топливные баки, маслобаки, ящики аккумуляторных батарей, бачки для тормозной жидкости

+

+

Детали зацепления и ременных передач: зубчатые и червячные колёса, звёздочки, шкивы, храповики.

+

+

+

+

Детали узлов трения: подшипники скольжения, втулки, вкладыши шарниров.

+

+

+

+

+

+

Детали, подвергающиеся электромеханическим нагрузкам , электроизоляционного назначения: крышки распределителей, коллекторы, катушки, переключатели, контактные колодки, платы.

+

+

+

+

+

Детали систем питания, охлаждения и смазки двигателя: трубки, пробки, масленики , фильтры

+

+

+

+

+

+

+

+

Детали общего назначения: рукоятки, щитки, кнопки, ручки колпачки.

+

+

+

+

+

+

+

+

Крупногабаритные детали кузовов : крылья, капоты, багажники, панели дверей.

+

+

+

+

+

Корпусные детали: кожухи, крышки корпусов, коробки, кожухи отопителей , корпуса воздушных фильтров.

+

+

+

+

+

Рабочие органы крыльчатки вентиляторов, насосов, компрессоров.:

+

+

+

+

Светотехнические детали: плафоны, рассеиватели , задние фонари, указатели поворотов.

+

+

+

Детали информационного назначения: фирменные таблички, шкалы.

+

Детали внутренней отделки: салона кузова декоративные профили, прошвы.

+

+

+

Детали теплошумоизоляции кузова,пола,капота.

+

Библиографический список:

1. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений, Б.Н.Арзамасов, И.И.Сидорин,Г.Ф.Косолапов.

2. “Химики автолюбителям” под общей редакцией профессора А.Я. Малкина

3. Материаловедение под редакцией Ю.П. Солнцева,Е.И. Пряхина

4. Материаловедение: Учебник 3-е издание,Ржевсая С.В.

5. Материаловедение: Учебник для вузов, Н.А Волгин,Л.Л Рыбаковский

Страницы: 1, 2, 3



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.