超高性能碳纖維復合材料取代鋁用于機油控制閥

超高性能碳纖維復合材料取代鋁用于機油控制閥的圖1

亞洲一家汽車制造商改變了控制發動機進氣和排氣機油控制閥的傳統材料,而是采用碳纖維增強復合材料取代了鋁材。

這種由高性能熱塑性材料制成的閥門(根據發動機的尺寸,每輛車約配備2-8個閥門)極大降低了汽車的制造成本和重量,并提高了發動機的響應速度。

2018年的9月5日-7日,邁阿密將舉辦美國塑料工程師協會汽車復合材料會議(簡稱SPE ACCE),屆時將向人們展示一種名為“Sumiploy CS5530”的新型樹脂,該材料是由日本東京住友化學公司生產的,并由該公司負責在北美市場的銷售。

Sumiploy樹脂擁有著一種獨特配方,它是在住友公司生產的聚醚砜(PES)樹脂中添加短切碳纖維和添加劑制成的,可極大提高材料耐磨性和尺寸穩定性。據稱,該復合材料具有優異的耐熱性、良好的尺寸穩定性和在較寬溫度范圍內的長期抗蠕變性、良好的沖擊強度,以及對諸如汽油、乙醇和發動機油等芳香族化合物的耐化學性、固有的阻燃性和高的抗環境應力開裂性(ESCR)等一系列優異的性能。與其他許多耐高溫熱塑性材料不同,Sumiploy CS5530具有高流動性,這便使其更易于成型出高精密度的3D幾何形狀。

在控制閥的實際應用中,Sumiploy CS5530復合材料必須達到工程要求的超高尺寸精度(10.7 mm±50 mm或0.5%)、-40℃至150℃的熱穩定性、低摩擦系數、對機油的耐化學性、優異的疲勞強度和抗蠕變性。將鋁材換成熱塑性復合材料,不僅降低了汽車的生產成本,還大大提高了汽車發動機的性能和輕量化標準。自2015年投產以來,該部件一直得到了商業化的應用,作為一種熱塑性材料,它還可以通過熔融再加工進行循環利用。

除汽車應用外,Sumiploy樹脂還適用于電氣/電子和航空航天元件,以取代機加工的鋼材或鋁材,以及其他的高性能熱塑性材料,如聚醚醚酮(PEEK),聚芳醚酮(PAEK)和聚醚酰亞胺(PEI)等。雖然這些應用并不是我們所關注的重點,但Sumiploy樹脂卻在最小潤濕環境下減少了與匹配表面的摩擦,同時,憑借高精度注塑成型的零件整合,還增強了材料功能性并降低了生產成本。在石油控制閥活塞、電磁閥活塞、暖通空調(HVAC)葉片和活塞,以及工業齒輪、無潤滑襯套和軸承等應用中,Sumiploy樹脂是取代金屬的理想選擇。

碳纖維布https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2809

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