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单组分PA 6为摩托车油箱提供经济高效解决方案
2020-4-7    来源:中国塑料机械工业协会

摩托车油箱对于材料的要求十分严格。例如,需要保证燃料几乎不会通过油箱壁渗透。此外,这些材料需要表现出高水平的韧性和延展性,尤其是在发生碰撞的情况下,还可以为具有复杂几何形状的油箱提供高度设计灵活性和成本效益。

BMW MotorradF900 RF900 XR型号油箱均采用单一材料制成,从而能够满足上述所有要求。两台机器的油箱均由LanxessDurethan BC550Z 900116 DUSXBL聚酰胺6PA 6)制成。将未经增强和冲击改性的PA 6注塑成两个半壳,然后通过热板焊接将其焊接成一个整体。

我们的材料舒适地满足了美国环境保护局(EPA)在渗透方面的严格要求。由于使用注塑成型非常容易加工,因此即使复杂的几何形状也可以经济高效地生产。在冲击载荷方面,这种极其坚硬的材料确实显示出了自己的优势。朗盛(Lanxess)高性能材料(HPM)业务部门吹塑业务发展经理KlausKüsters解释说。这些油箱是BMW MotorradRöchlingAutomotive Italia S.r.l.与朗盛联合开发的。

如果按照相应的壁厚进行设计,单组分解决方案的渗透值要比EPA 40 CFR要求的每平方米内表面每天1.5克(g/m2d)的限值低几倍。

与以前使用的油箱材料相比,含聚酰胺6的单组分解决方案具有多个优势。与金属(例如钢板和铝)相比,这种材料的设计灵活性和集成潜力要高得多。也不需要昂贵的成型、冲压和连接加工工序。当使用聚合物时,腐蚀问题也不需要担心。与其他聚合物(例如高密度聚乙烯(HDPE))相比,Durethan BC550Z 900116 DUSXBL的燃油渗透率明显更低。尽管氟化可以进一步减少HDPE油箱中的渗透,但是氟化过程涉及成本增加和化学侵蚀性,因此应避免此项额外的制造加工工序。

具有聚酰胺6的单组分解决方案比包含通常由乙烯-乙烯醇共聚物制成的高极性渗透屏障的多层材料组合便宜得多。

Durethan BC550Z 900116 DUSXBL最初是为吹塑工艺开发的,并在数年的油箱批量生产中证明了其价值。由于摩托车功能的增加,例如ASC(自动稳定性控制),燃油箱的安装空间变得越来越分散和复杂。这些几何形状不再适用于吹塑工艺。因此当前的BMW Motorrad油箱,采用两半注塑成型,然后焊接成整体的方式加工成型。

 通过注塑工艺,不仅可以生产出更复杂的几何形状的油箱以及精确地控制壁厚分布,还可以利用CAE工具使油箱设计更为精确,Küsters解释说。聚酰胺6的焊接性能对于能够可靠地生产油箱至关重要。这种材料的特点是具有出色的焊接能力。我们的客户拥有宽广的加工窗口,可重复创建紧密的焊缝。可以轻松使焊缝系数达到1朗盛塑料焊接专家Frank Krause说。

该材料解决方案的另一个特殊功能是其极高的抗冲击性。这意味着即使在发生碰撞的情况下,燃料囊也保持完整,并且没有燃料逸出。例如,在老化油箱上进行摆锤冲击试验时,不会在-20°C60°C下导致泄漏。由于其特性,Durethan BC550Z 900116 DUSXBL还适用于小型车辆的油箱,例如四轮摩托车、雪地车和割草机;以及汽油驱动的园林工具,例如电锯和吹叶机。

(来源:Plastic Today 编译:费腾  北京化工大学)

 
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