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由多层共挤板材造防渗漏油箱

2021年07月06日 义乌市机械设备网

由多层共挤板材造防渗漏油箱

聚乙烯(PE)多层片材可以广泛应用于各种工业容器, 比如储存渗透性液体: 汽油,化学品,香料及液体食品容器。德国SIMONA公司是热塑性半成品的一流制造商。其PE多层共挤片材由PE材料和高阻隔特征层构成。 EVOH对碳氢化合物的阻隔性与PE材料优异的可真空吸塑成形特征,使SIMONA的PE多层共挤片板材成为制造汽车油箱的领先解决方案。更为重要的是,这种领先技术适应了未来世界对油箱渗漏的苛刻要求。

创新结构多层共挤板/片材

SIMONA≒E 多层共挤板材由两层高密度聚乙烯(HD-PE),中间EVOH 阻隔层以防止渗漏,以及双面粘结层构成。粘结层的应用是因为EVOH和PE无粘结力而不能直接共挤。层结构还可以根据需要进行调整,具体说可以改变层数和不同的层厚。

为了减少不必要的浪费,切边可以在明确规定的回收次数内在回收层内循环再用。回收料可以在外层应用,如在吹塑工艺中,或者在阻隔层两侧使用。

EVOH阻隔层

EVOH层的独特之处在于它对燃油和气体(如氧气,氮气,及二氧化碳)的阻隔能力和阻止碳氢化合物的挥发。由于这种材料的阻隔性能在受潮情况下显著下降,它必须被包覆作为板材内层使用。EVOH也可以非常安全地应用于食物的包装,可以很好地保留食物的香气。由于EVOH共挤结构非常适合热成形且不易弯曲断裂,SIMONA?PE带有EVOH阻隔层的多层共挤板材具有良好的真空成形性且成形加工后丝毫不改变阻隔性能。

别具一格的加工工艺吹塑油箱

吹塑法是生产PE塑料油箱最常用的方法之一。这种工艺先预吹出管泡,下垂后放入挤出型芯,然后闭合模具,通过挤出型芯往里吹气膨胀直至成形出模具形状。

在吹制好的油箱毛坯上必须挖出工艺孔以放入油泵、液位器等配件,油路管线和气阀装在油箱外表面上。这种传统工艺特点是必须要在油箱上挖许多孔。结果,一个标准的吹塑法生产的油箱在其6个孔区域的表面上可能有各种各样的问题出现。在这些孔周围的密封处的微孔会导致气体或油蒸汽外泄,往往会超过排放标准规定的极限值。

油箱设计

传统油箱由不锈钢板制成,今天世界范围内超过63%的油箱已经采用塑料,这一比例在欧洲更高,已超过80%。塑料油箱的生产的发展之所以如此迅速,主要归因于塑料的耐腐蚀,重量轻,以及易于模塑成形的特征。

塑料油箱通常由HDPE材料通过多层吹塑工艺制成,这种工艺特别适用于复杂的设计。得益于这种设计,汽车厂商们可以充分利用底盘空间。

这种油箱由HDPE和EVOH 层多层共挤而成,使用的材料有新料和吹塑过程中切边的回收料。

为了减少机动车及其油箱有害气体的排放,也为了发生事故时的安全考虑,美国立法者不断给汽车工业施加压力。另外汽车厂商对降低车身重量及能耗的追求,不断推动新一代油箱的创新设计。

排放控制的改善

现在,解决这个问题的新方法正在不断涌现。比如,TI Automotive公司开发了所谓Ship-in-a-bottle(SIB) 油箱系统,这种系统把油泵、液位器等其它部件在吹塑过程中即放入油箱内。

两板工艺

两板工艺是一种完全不同的新工艺,它不再使用吹塑法加工油箱。这种新工艺是用两片经过真空成形多层共挤PE板材制成。这种工艺的最大优点在于能够在上下两部份焊在一起之前把所有的油箱部件以最方便最佳的方式放入油箱内合适的位置。这种方法不再需要打工艺孔,生产的油箱一般只需两个孔:加油孔和排气孔。这样,以这种方法生产的油箱就可以很好地满足LEV II 和PZEV 排放标准的要求。

通过把油箱外部的部件移到油箱内,不再像过去设计一样需要容纳油箱外部部件,这样油箱的容量可以得以提高。另外,这种新工艺还消除了装配油箱外部件的繁琐工作,代替它的是在热成形中使用机械手完成部件的装配。同时,两板工艺与吹塑法相比还具有显著的成本优势,特别是热成形允许资本要求较低的机具。热成形也为有效地进行小批量生产奠定了基础。另外,由于壁厚更加均匀,真空成形油箱使用的原材料要比吹塑法低5-10%。

柔性生产使成本更低

与吹塑法相比,由于成形过程对机器的依存度比较低,真空成形油箱更适应于柔性工程的概念。在汽车组装厂生产油箱使汽车厂不再需要搬运很占空间的成品油箱—切成合适大小,成托盘紧凑安放的片材可以非常方便有效地运输。

多种多样的应用:焊接过程不影响阻隔性能

PE材料优异的加工性能和EVOH极好的阻隔性,使SIMONA(r) PE多层共挤板材成为工业容器和渗透性介质如汽油,化学品,香料或液体食品的首选材料。

由于阻隔性能是此类产品的关键属性,制造过程的连接技术起着至关重要的作用。除了采用mash welding外,还可以采用搭接焊、对接焊等工艺。对接焊焊接测试表明EVOH层相互搭接而保持良好的阻隔性能。外层PE材料完全覆盖粘接层形成焊接表面。由于粘接层的分布,焊接处压力载荷能力可能会有些下降。SIMONA正在做分析焊缝对压力负载能力影响的程度方面的专项研究。

优异的真空成形性能

SIMONA(r) PE多层共挤片材令人难以置信的真空成形性能为设计提供了无限的可能性,而不会牺牲阻隔层的有效性。

测试表明EVOH可以在1:4的拉深率下不弯曲。更重要的是,加工过程中经过拉深后,板材仍然保持着在最低的厚度要求下阻隔性能完好无损。(完)

转载自:国际塑料行业网

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