在汽车制造过程中,选择合适的汽车管路材料至关重要,这直接影响到汽车的性能和安全。目前,市场上主要的管路材料包括尼龙管、橡胶管和金属管三种类型,每种材料都有其独特的属性和适用场景。
尼龙管以其卓越的耐油性及化学稳定性而受到青睐,特别是在需要抵抗汽油、柴油等燃料侵蚀的应用场合中表现突出。此外,尼龙材料还具有良好的抗磨损性和强度,能够承受一定程度的机械压力。根据制造工艺的不同,尼龙管可分为单层结构和双层结构两种形式,其中双层尼龙管提供了更加优异的保护性能。
在选择汽车管路材料时,必须综合考虑应用场景的具体需求以及各种材料的特点,以确保最终产品的可靠性和安全性。
耐低温性能:PA11材料在-50℃下仍能承受低温冲击,而PA12则在-40℃时保持良好。这两种材料的使用温度范围较广,分别达到-40至125℃,以及-40至105℃。值得注意的是,PA11管即使在经过125℃持续1000小时或150℃持续16小时的老化测试后,依然展现出优秀的低温冲击特性。
抗腐蚀性能:这两种尼龙材料对氧化及锌盐溶液具有显著的耐受能力,特别是在50%氯化锌溶液中超过200小时的测试中表现突出。此外,它们对电池酸液和臭氧也有极好的抵抗效果,能够有效替代成本较高的编织金属丝和特氟龙等材质,同时还能抑制真菌和霉菌的生长。
物理与机械特性:尼龙材料具备优异的振动、磨损和疲劳抵抗力,低摩擦系数使其成为自润滑材料的理想选择。其轻质特性也不容忽视,密度介于1.01到1.06g/cm3之间,仅为钢材或铜材重量的七分之一左右。
耐候性:本色PA11具有良好的紫外线耐受能力,根据不同地区的环境条件可使用2.3至7.6年。当添加抗紫外线吸收剂后,黑色PA11的耐紫外光性能将提高四倍,进一步延长使用寿命。
尼龙管制造工艺概览
挤出工序详解
尼龙管的生产过程始于原材料的挤出阶段,由原料供应商提供的聚合物颗粒首先被送入管路制造商。在挤出工序中,关键设备分为四个主要部分:
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喂料区:确保连续供应原料至生产线;
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塑化区:在此区域,原材料被加热至熔融状态并向前推进;
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定形区:此阶段管子的尺寸得以确定,并通过快速冷却来固定形状;
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后续处理:管路进一步冷却后进行切割,以便于后续操作。此步骤还包括对管路外径和壁厚的在线检测。
成形工序要点
完成挤出后,直形管路需要通过成形工序转变为所需形状。尼龙作为一种半结晶材料,成形过程涉及将管路固定在特定形状的模具上,随后进行加热处理。通常,加热温度设定为150°C,持续30分钟,但可通过提升温度来缩短加热时间。加热完成后,管路需冷却至室温,之后可以从模具中取出,完成最终的形状定型。这一过程对于确保尼龙管满足特定规格至关重要。
在装配过程中,根据设计要求对接头与管路进行连接。主要采用以下几种方式:竹节式连接,通常通过冷插接完成;卡箍式连接,一般用于尼龙管和橡胶管的组合,需先去除橡胶管表面的脱模剂以提高连接的密封性和抗拉性。完成组装后,由于管路是功能部件,需进行功能测试以确保性能符合标准。
相较于金属管,尼龙管在性能上有明显优势,尤其在耐化学腐蚀和耐磨性方面优于钢管,这对于降低汽车重量和生产成本具有重要意义。汽车用橡胶软管的结构多样,基本可分为普通型、加强型和包覆型,其中加强型又细分为单层加强和多层加强,复合层则有单层和多层之分。
市场上常用的橡胶管材料包括FKM、NBR、CR、CSM和ECO等,这些材料的选择对最终产品的性能有着直接影响。
以下是改写后的文本:
FKM(氟橡胶)的使用温度范围为20至250℃,广泛应用于O形圈、油封以及燃油胶管内层等密封制品。
NBR(丁腈橡胶)适用于30至100℃的温度范围,常用于胶管、密封圈和油封。
CR(氯丁橡胶)的工作温度为45至100℃,主要用于胶带、胶管、电线覆层、胶板衬垫与防尘罩等领域。
CSM(氯磺化聚乙烯橡胶)在20至120℃范围内表现出色,应用于轮胎、胶带、火花塞护套、电线电器零件、O形圈及门窗密封条等。
ECO(氯醚橡胶)的使用温度介于40至140℃,常见于热圈、隔膜、减震垫和胶管中。
金属管路由于重量较重、成本较高且易断裂,许多车企正逐渐放弃使用它们。尽管如此,金属管路仍因其较高的拉伸强度、爆破压力和耐老化性能而在某些应用中优于尼龙管和橡胶管。
随着管路材料创新技术的发展,越来越多的耐高温、耐燃油和高强度的管路材料被应用于汽车行业。作为业内首个在中国举办的汽车管路系统技术论坛,ATC将于今年如期举行第四届“汽车管路系统创新技术论坛”。此次峰会将聚焦市场挑战与机遇,深入探讨汽车管路的设计优化、新材料应用、工艺自动化以及新能源汽车等领域,旨在为参与者提供最前沿的管路技术知识。