Применение новых материалов для повышения безопасности автомобиля — Часть 3. Полифениленоксид

Июнь 22nd, 2013

131Также заслуживает внимания полифениленоксид с высокой температурой размягчения (155°C), ударной прочностью и улучшенным сопротивлением старению под воздействием высоких температур; он металлизируется в вакууме, пригоден для изготовления рефлекторов фар. В этом случае снижается масса фар, сокращается расход полированного стального листа, упрощается технология изготовления рефлекторов. Материал целесообразно использовать для изготовления рефлекторов при применении галогенных ламп типа Н4 (Правила ООН № 20), поскольку резкие колебания температуры в фаре с этой лампой (особенно при эксплуатации автомобиля зимой) приводят к периодическому увлажнению металлического рефлектора и его коррозии.

Однако наибольшее применение пластмассы получают при изготовлении панелей приборов, топливных баков и буферов.

Наиболее перспективным полимерным материалом для изготовления панелей приборов автомобилей в настоящее время является полидиметилфениленоксид. Этот материал имеет незначительную усадку и поэтому обеспечивает повышенную точность изготовления. Он также обладает удовлетворительной морозо — и теплостойкостью.

Применению пластмасс для таких деталей способствовали возможность разработки полимерных материалов с заданным комплексом свойств, снижение стоимости технологии производства и более высокие темпы роста цен на металлы, чем на пластмассы.

Для конструкционных материалов существенное значение имеют сроки службы деталей, которые у пластмасс в ряде случаев выше, чем у металлов. Эффективность применения пластмасс в каждом конкретном случае можно оценить, руководствуясь следующими показателями.

Стабильность размеров обеспечивается поддержанием модуля упругости на достаточно высоком уровне. Материал не должен растрескиваться под нагрузкой. Для этого необходимо, чтобы возможная деформация детали не превосходила критической; чем больше эта разница, тем больше запас надежности.

Эластичность — труднодостижимое и сложное по природе свойство, так как зависит от скорости приложения нагрузки, температуры, концентрации напряжений в детали и других условий. Полимерные материалы различно реагируют на нагрузку: некоторые ломаются только хрупко (полистирол), большей части материалов присущи хрупкий излом и пластическое разрушение одновременно. При пластическом разрушении происходит более интенсивное поглощение энергии, поэтому для повышения эластичности материала следует приблизить способ рассеяния энергии к пластическому.

Обрабатываемость полимеров затруднена. Для ее улучшения следует увеличивать термическую стабильность, чтобы вести обработку при более высоких температурах и изменять технологию получения материала, обеспечивая большую зависимость его вязкости от скорости сдвига. Полидиметилфениленоксид обладает хорошей морозо — и теплостойкостью (рабочий интервал температур при воздействии напряжений 40—115°С), малым водопоглощением, достаточно высокими физико-механическими показателями и повышенной стойкостью к старению, легко окрашивается в массе. Материал можно легко модифицировать, направленно изменяя свойства, например, повышая пластичность (текучесть), ударную вязкость, морозостойкость. В настоящее время разработаны три основных класса этого материала (общего назначения, с повышенной текучестью и ударной вязкостью при температурах до —30°С и с низким модулем упругости, высокой ударной вязкостью до —40°С и с хорошим звукопоглощением). Полидиметилфениленоксид хорошо формуется, легко обрабатывается литьем под давлением.

Панель приборов из этого материала изготавливается литьем под давлением из трех—пяти деталей. В цельную панель детали свариваются обычно ультразвуковой сваркой. Изготовление панелей приборов из полидиметилфениленоксида позволяет снизить трудоемкость в 3—4 раза.

Рубрики: Безопасность конструкции автомобиля | Теги: , , , ,