關於三元乙丙橡膠密封條技術文章,汽車密封條是汽車的重要零部件之一,廣泛用於車門、車窗、車身、天窗、發動機箱和後備(行李)箱等部位,具有隔音、防塵、防滲水和減震的功能,保持和維護車內小環境,從而起著對車內乘員、機電裝置和附屬物品的重要保護作用。
一、汽車密封件的材料
1 三元乙丙橡膠
三元乙丙橡膠(EPDM)係由乙烯、丙烯單體加入少量非共軛二烯烴聚合而成。其結構的特點是在聚合物分子主鏈上無不飽和雙鍵,而在支鏈上引入了不飽和雙鍵。因而具有優良的耐天候性、耐熱性、耐臭氧、耐紫外線性以及良好的加工性能和低壓縮永久變形,是生產密封條的首選材料。目前,汽車密封條材料絕大部分都是采用EPDM作為主要原料。
根據密封條各部位和功能的不同,在實際應用中,在EPDM材料中加入硫化、防護、補強、操作體係材料和特殊賦予材料(如著色劑、發泡劑),形成密實膠(包括黑色膠和彩色膠)和海綿膠。
2 聚氯乙烯
聚氯乙烯(PVC)是傳統的通用塑料,通過改性其耐老化性能和橡膠感大為改善,但由於其彈性較差,在密封條上主要用作內外側條和一些密封條的夾持部位材料。在卡車、農用車上PVC也常用作車身門框密封條,在轎車上常和EPDM組合用作淺色輔料。
3 熱塑性彈性體
熱塑性彈性體材料(TPE/TPV)是近年來發展的材料,其結構特點是由塑料和橡膠兩相組成,故在一定程度上兼有了塑料和橡膠的特點,在加工過程中無須硫化,容易實現精確斷麵的控製,同時材料在一定條件下可回用,對環境汙染小,因此,很受整車和密封係統設計者的關注。但由於其彈性較差,壓縮永久變形較大,同時在海綿體的製造方麵技術尚不夠成熟,且價格較高,故其用量受到很大限製。目前,主要部分用於車窗側條和窗導槽的製造。隨著TPE製造技術的提高和完善,其應用範圍將進一步擴大。
4 輔助材料
骨架:骨架在密封條中起支撐和夾持固定作用,最常用的骨架有金屬帶骨架和鋼絲聯線骨架,其中金屬骨架又可分為衝切、滾壓和平板式,材料有低碳鋼、鋁和鋁鎂合金等,在結構上分為單橋、雙橋、拉伸、對稱和非對稱型,以滿足手工、錘擊和滾壓工裝等不同裝配工藝的需要。近年來,輕量化和良好的追隨性骨架發展迅速。
植絨絨毛:通常采用纖度在3-4D的聚酯纖維和錦綸纖維,顏色以黑色居多。近年來,彩色絨毛也得到青睞和應用。
塗層材料:塗層材料分為聚氨酯類和矽樹脂類,有良好的減磨作用,傳統塗料中大部分為有機溶劑,對環境有汙染,最近推出的水基塗料不僅外觀好,而且可部分替代植絨,有良好的降低摩擦係數的作用,是塗層材料的發展方向。
不幹膠:係無硫化係統的丁基膠漿,可長期保持塑性和粘結力,在門框條和行李箱密封條的夾持部位起著輔助密封作用。充氮熱融性不幹膠密封效果好,可應用於一些特殊要求的情況。
二、密封條的製造:
橡膠密封條主要流程包括煉膠、擠出硫化和後加工三部分。
在煉膠過程中,通過計算機嚴格控製各種原料配方和溫度、壓力、時間等加工條件。製備粒狀或帶狀的混煉膠。對PVC和TPE密封條一般可直接選購合適的粒子料直接供擠出加工。聚四氟乙烯(PTFE)是一種良好的自潤滑材料,由於其聚合物分子為非極性分子,易在對磨麵上形成低剪切強度的轉移膜,可以提高橡膠的摩擦磨損性能。同時,其極低的表麵能還能改善橡膠的防粘性。
橡膠密封條在實際生產中,一般都把擠出和硫化工序合在一起。在擠出硫化過程中,各種粒狀或帶狀的混煉膠和骨架材料共同經擠出機口模複合擠出,並經高溫硫化,在此過程中,口模的設計製造和硫化的方式、條件對產品的性能和質量起著關鍵的作用,若口模設計不合理會引起密封條在擠出時壓力和斷麵的波動,流道死角會造成膠料焦燒以及通過不同流道材料結合不良等缺陷;運用計算機軟件進行流動狀態模擬和數字化口模技術,可提高口模質量並縮短口模設計和製造的周期。過硫和欠硫都會對產品質量帶來不良的影響。在硫化工藝方麵,鹽浴硫化因易產生對環境的汙染已很少被采用,現在絕大部分工廠都采用微波和熱空氣聯合加熱的方式,通過計算機控製生產線各點的溫度、速度、壓力,可保證理想的硫化條件和擠出質量。根據密封條安裝部位的不同,有些密封條需要在表麵進行植絨、噴塗及在密封條夾持部位添加不幹膠,這些工序通過專門的裝置均可在線完成。
對於PVC和TPE密封條無須經過硫化,其他工序和橡膠密封條的擠出相似。
後加工過程可分為切割加工、模壓成型(接頭、接角)和後處理三個主要工序。在切割加工工序中,需要將密封條加工至所需的形狀和尺寸,為保證其良好的加工精度和互換性,使用多工位聯合加工設備可取得比較滿意的效果。在模壓成型工序中。為保證精確的形狀通常采用注射硫化成型的方法。近年來,越來越多的整車采取組合式密封條,將幾種密封條多個斷麵複合在一起。後加工工序正在向組合化、模塊化的方向發展。
後處理工序包括線外植絨和噴塗,安裝固定密封條的銷釘和雙麵膠帶以及精整修邊工作,對於一些高檔轎車,在後處理時植入傳感器,當應力達到一定值後發出信號,可控製車窗升降電機的工作,並具有防止夾傷的功能。對於大批量生產的產品,在後處理工序流水化生產線和機器人的應用是發展的趨勢。