09.14 熱塑性碳纖維複合材料替代鋁製發動機油控閥

【中國汽車材料網】據外媒報道,一家亞洲汽車製造商已在可變氣門正時系統內的注塑成型油控閥中用碳纖維增強複合材料取代機加工鋁,控制發動機進氣和排氣。高性能熱塑性閥門(每輛車2-8個閥門,取決於發動機尺寸)可降低成本和重量,並縮短髮動機響應時間。


熱塑性碳纖維複合材料替代鋁製發動機油控閥

Photo provided by Sumitomo Chemical

Sumiploy CS5530樹脂由日本東京住友化學公司生產,由住友化學先進技術公司在北美銷售。

Sumiploy是Sumitomo的SumikaExcel聚醚碸(PES)樹脂加上短切碳纖維和專有添加劑包的配方,可提高耐磨性和尺寸穩定性。據稱,所得到的複合材料具有優異的耐熱性,良好的尺寸穩定性和在寬溫度範圍內的長期抗蠕變性,良好的衝擊強度,對汽油,乙醇和發動機油等芳烴的耐化學性,固有的阻燃性和高環境抗應力開裂性(ESCR)。與許多其他對模具具有挑戰性的高溫熱塑性塑料不同,Sumiploy CS5530具有高流動性,可以更輕鬆地在薄壁上模塑高精度3D幾何形狀。

對於油控閥,Sumiploy CS5530複合材料必須通過的關鍵工程要求包括超高尺寸精度(10.7 mm±50 mm或0.5%),-40至150℃的熱穩定性,低摩擦係數,對發動機的耐化學性油,優異的疲勞強度和抗蠕變性。從機加工鋁到熱塑性複合材料的改變的驅動因素包括降低製造成本,改善發動機性能和降低重量。該零件自2015年起一直處於商業用途。作為熱塑性塑料,它在車輛壽命結束時完全可回收(可熔融再加工)。

Sumiploy樹脂也非常適用於電氣/電子和航空航天部件,以取代機加工鋼或鋁以及其他高性能熱塑性塑料,如聚醚醚酮(PEEK),聚芳醚酮(PAEK)和聚醚酰亞胺(PEI)。雖然對於這種應用並不重要,但Sumiploy樹脂在最低潤滑環境下減少了對配合表面的摩擦,並且由於高精度注塑成型的零件整合,增強了功能性並降低了製造成本。在石油控制閥活塞,電磁閥活塞,加熱/通風/空調(HVAC)葉片和活塞,工業齒輪以及非潤滑襯套和軸承等應用中,樹脂是金屬替代品的理想選擇。


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