Nâng phun và quá mức là hai quy trình sản xuất cơ bản đã cách mạng hóa ngành công nghiệp ô tô. Những kỹ thuật này là rất cần thiết để sản xuất một loạt các thành phầnThì từ các bộ phận cabin bên trong đến các vỏ bọc dưới mức, với độ chính xác và hiệu quả cao. Khả năng tạo hình học phức tạp và tích hợp nhiều chức năng vào một phần duy nhất làm cho các quy trình này không thể thiếu cho thiết kế xe hiện đại.
Việc sử dụng các bộ phận đúc và quá mức trong các phương tiện mang lại những lợi ích đáng kể. Họ kích hoạt giảm cân , điều này rất quan trọng để cải thiện hiệu quả nhiên liệu và mở rộng phạm vi của xe điện. Họ cung cấp đáng kinh ngạc Thiết kế linh hoạt , cho phép tạo ra các thành phần phức tạp và thẩm mỹ. Hơn nữa, các quy trình này là hiệu quả chi phí Đối với sản xuất khối lượng lớn, giúp các nhà sản xuất đáp ứng lịch trình sản xuất và chi phí kiểm soát. Cuối cùng, các kỹ thuật sản xuất tiên tiến này đóng góp cho tổng thể Độ bền, an toàn và hiệu suất của những chiếc ô tô ngày nay.
Đúc phun là gì?
Đúc phun là một quy trình sản xuất rất linh hoạt và được sử dụng rộng rãi để sản xuất các bộ phận bằng cách tiêm vật liệu nóng chảy vào khuôn. Đó là phương pháp để tạo các thành phần nhựa có độ chính xác cao, độ lặp lại và khối lượng lớn.
Cách thức hoạt động: tan chảy, tiêm, làm mát và phóng
Quá trình đúc phun theo một chuỗi chính xác và theo chu kỳ:
-
Chuẩn bị vật chất: Các viên nhựa (hoặc các vật liệu nhựa nhiệt dẻo khác) được đưa từ phễu vào thùng được làm nóng.
-
Tan chảy: Bên trong thùng, một vít đối ứng di chuyển các viên về phía trước trong khi chúng được làm nóng đến trạng thái nóng chảy. Xoay và ma sát của vít cũng góp phần làm nóng, đảm bảo vật liệu là chất lỏng đồng nhất, nhớt.
-
Tiêm: Nhựa nóng chảy sau đó được tiêm nhanh chóng dưới áp suất cao vào khoang khuôn, được kẹp chặt. Áp lực này đảm bảo vật liệu hoàn toàn lấp đầy mọi chi tiết phức tạp của khuôn.
-
Làm mát: Khi khoang được lấp đầy, khuôn được giữ ở nhiệt độ được kiểm soát để cho phép nhựa nguội và hóa rắn, đảm nhận hình dạng của khuôn.
-
Phóng ra: Sau khi vật liệu đã được củng cố, khuôn mở ra và phần hoàn thành bị đẩy ra bởi một loạt các chân đẩy. Các khuôn sau đó đóng, và chu kỳ lặp lại.
Các loại kỹ thuật ép phun
Mặc dù nguyên tắc cơ bản vẫn giữ nguyên, một số kỹ thuật nâng cao đã được phát triển để đáp ứng các yêu cầu ô tô cụ thể:
-
Đúc phun hỗ trợ khí: Kỹ thuật này liên quan đến việc tiêm một loại khí trơ (thường là nitơ) vào khoang khuôn sau khi nhựa được tiêm một phần. Các lõi khí-ra các phần dày của bộ phận, giảm sử dụng vật liệu, giảm thiểu các dấu chìm và cải thiện độ ổn định kích thước. Điều này đặc biệt hữu ích cho các bộ phận có các phần tường dày như tay nắm cửa và khung vô lăng.
-
Đúc phun đa thành phần (2K/3K) Quá trình này sử dụng một máy duy nhất để bơm hai hoặc nhiều vật liệu hoặc màu sắc khác nhau vào cùng một khuôn. Khuôn xoay hoặc thay đổi để định vị phát bắn đầu tiên cho việc tiêm vật liệu thứ hai. Kỹ thuật này thường được sử dụng cho các bộ phận có cả phần cứng và linh hoạt, chẳng hạn như fob phím xe với thân nhựa cứng và các nút cao su mềm.
-
Ghi nhãn in-mild (IML): Quá trình này tích hợp một nhãn in sẵn hoặc phim trang trí trực tiếp vào khoang khuôn trước khi tiêm. Nhựa nóng chảy được tiêm phía sau nhãn, hợp nhất nó vĩnh viễn vào bộ phận. Điều này tạo ra một đồ họa chất lượng cao, bền, có khả năng chống trầy xước và phai màu, hoàn hảo cho màn hình bảng điều khiển và bảng điều khiển.
Làm thế nào là quá mức?
Quá mức là một quá trình ép phun chuyên dụng, đưa khái niệm về các bộ phận đa vật liệu một bước nữa. Nó liên quan đến việc đúc một vật liệu, một vật liệu, một loại nhựa nhiệt dẻo mềm, linh hoạt, có một phần hoặc chất nền có sẵn, thường là một loại nhựa hoặc kim loại cứng. Điều này tạo ra một thành phần tích hợp duy nhất với các thuộc tính kết hợp của cả hai vật liệu.
Cách thức hoạt động của nó: đúc một vật liệu khác
Quá trình quá mức được xây dựng dựa trên chu kỳ ép tiêm cơ bản:
-
Bắn đầu tiên (chất nền): Một thành phần cơ sở cứng nhắc, được gọi là chất nền, được tạo ra thông qua chu trình ép phun trước đó, quy trình gia công hoặc là một phần kim loại được chế tạo sẵn.
-
Vị trí: Chất nền đã hoàn thành sau đó được đặt chính xác vào khoang khuôn thứ hai. Khuôn này được thiết kế với một không gian xung quanh chất nền để tạo thành vật liệu quá mức.
-
Phát súng thứ hai (Overmold): Vật liệu thứ hai, vật liệu quá mức, được bơm vào không gian trống của khuôn thứ hai.
-
Liên kết và làm mát: Các vật liệu quá nóng chảy chảy qua chất nền, liên kết với nó thông qua sự kết hợp của lồng vào nhau cơ học Và Sự bám dính hóa học . Khi nó nguội đi và củng cố, hai vật liệu trở thành một thành phần vĩnh viễn.
Lợi ích của quá mức
Overmold là một kỹ thuật mạnh mẽ để tích hợp nhiều chức năng vào một phần, đó là lý do tại sao nó rất có giá trị trong ngành công nghiệp ô tô.
-
Cải thiện độ bám và công thái học: Bằng cách thêm một vật liệu cảm ứng mềm vào một bề mặt cứng nhắc, quá mức tạo ra các kẹp thoải mái, không trượt cho bánh xe lái, bộ chuyển số và tay nắm cửa.
-
Tăng cường thẩm mỹ: Quá trình này cho phép tạo ra các phần nhiều màu hoặc nhiều kết cấu, loại bỏ nhu cầu vẽ và tăng cường sự hấp dẫn trực quan của các thành phần nội thất.
-
Tích hợp chức năng: Việc sử dụng quá mức được sử dụng để tạo ra các miếng đệm và niêm phong trực tiếp trên một vỏ cứng, cung cấp một hàng rào tích hợp, không thấm nước và loại bỏ sự cần thiết của một bước lắp ráp riêng biệt. Nó cũng có thể được sử dụng để cách nhiệt các thành phần điện tử hoặc các rung động làm ẩm.
Sự khác biệt giữa đúc quá mức và đồng tiêm
Mặc dù cả hai quá trình tạo ra các bộ phận đa vật liệu, nhưng chúng làm như vậy khác nhau:
-
Overmolding là một quá trình hai bước tuần tự trong đó vật liệu thứ hai được đúc trên một phần rắn, có sẵn. Đây là lý tưởng để thêm một lớp mềm vào một cơ sở cứng nhắc.
-
Đúc đồng tiêm (hoặc đúc hai phát) là một quá trình duy nhất, liên tục trên một máy. Nó tiêm hai hoặc nhiều vật liệu vào cùng một khoang khuôn gần như đồng thời, với một vật liệu tạo thành lõi và loại khác tạo thành da. Kỹ thuật này thường được sử dụng cho các bộ phận có lõi mạnh mẽ, cứng nhắc và lớp bên ngoài mềm mại hơn về mặt thẩm mỹ.
Vật liệu được sử dụng trong việc ép phun ô tô và quá mức
Việc lựa chọn vật liệu phù hợp là một bước quan trọng trong sản xuất bộ phận ô tô. Nó chỉ ra hiệu suất, độ bền, trọng lượng và chi phí của thành phần. Một loạt các loại nhựa và chất đàn hồi được sử dụng, mỗi loại có các thuộc tính duy nhất phù hợp cho các ứng dụng cụ thể.
Nhựa phổ biến và các ứng dụng ô tô của chúng
-
Polypropylen (Pp): Một loại nhựa nhẹ, chi phí thấp với khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng dưới chân và nội thất.
-
Của cải: Độ bền uốn cao, kháng hóa chất tốt (đối với axit, bazơ và dung môi) và sức đề kháng mệt mỏi.
-
Ứng dụng: Bảng điều khiển, tấm cửa, cản, hồ chứa chất lỏng và vỏ pin. Mật độ thấp của nó giúp giảm trọng lượng xe.
-
-
MỘTcrylonitrile butadiene styren (abs): Được biết đến với sự cân bằng về độ dẻo dai, sức đề kháng tác động và phẩm chất thẩm mỹ. Abs là một vật liệu ưa thích cho các thành phần nội thất.
-
Của cải: Sức mạnh tác động cao, khả năng chống nhiệt tốt và khả năng xử lý tuyệt vời cho một kết thúc bề mặt mịn.
-
Ứng dụng: Các thành phần trang trí nội thất, bảng điều khiển, vỏ dây an toàn và lưới tản nhiệt. Nó thường được sử dụng khi cần có một kết thúc chất lượng cao.
-
-
Polycarbonate (PC): Một loại nhựa trong suốt, cường độ cao với khả năng chống va đập đặc biệt. Đó là một vật liệu cao cấp được sử dụng cho các bộ phận an toàn và thẩm mỹ.
-
Của cải: Độ trong suốt cao, sức mạnh tác động nổi bật và khả năng chống nhiệt tốt.
-
Ứng dụng: Ống kính đèn pha, màn hình bảng điều khiển và cửa sổ trời toàn cảnh. Sự rõ ràng và dẻo dai của nó làm cho nó lý tưởng để bảo vệ ánh sáng và hiển thị.
-
-
Polyamide (PA) (nylon): Được biết đến với độ bền cao, độ cứng và khả năng chịu nhiệt, đặc biệt là khi chứa đầy thủy tinh. Nylon là một công việc cho các thành phần cấu trúc dưới chân và cấu trúc.
-
Của cải: Độ bền kéo cao, kháng hóa chất tốt (đối với dầu và nhiên liệu), và độ ổn định nhiệt tuyệt vời.
-
Ứng dụng: Động cơ bao gồm, đa tạp lượng, các thành phần hệ thống làm mát, và các bánh răng và ống lót khác nhau.
-
-
Thuốc nhựa nhiệt dẻo polyurethane (TPU): Một vật liệu linh hoạt, mềm mại hoàn hảo cho các ứng dụng quá mức trong đó công thái học và cảm giác là quan trọng.
-
Của cải: Độ đàn hồi tuyệt vời, khả năng chống mài mòn tốt, và cảm giác mềm mại, giống như cao su.
-
Ứng dụng: Tay lái kẹp, núm chuyển số, hải cẩu và dây nịt. Khả năng của nó được quá mức vào nhựa cứng giúp tăng cường sự thoải mái và chức năng.
-
Tiêu chí lựa chọn vật liệu cho các bộ phận ô tô khác nhau
Chọn đúng vật liệu không chỉ là về chức năng của một phần; Nó liên quan đến một đánh giá phức tạp của một số yếu tố:
-
Yêu cầu về hiệu suất: Một phần cần phải chịu được nhiệt độ cao, phơi nhiễm hóa học hoặc tác động? Điều này xác định nhựa cơ bản (ví dụ: nylon cho điện trở nhiệt).
-
Thẩm mỹ và cảm nhận: Là một bề mặt cảm ứng mềm, độ bóng cao hoặc kết cấu cần thiết? Điều này thường dẫn đến việc sử dụng Abs để hoàn thiện trơn tru hoặc TPU cho nắm chặt quá mức.
-
Giảm cân: Đối với mỗi kg trọng lượng được tiết kiệm, hiệu quả nhiên liệu của một chiếc xe được cải thiện. Điều này thúc đẩy việc sử dụng các vật liệu nhẹ như PP trên kim loại truyền thống.
-
Trị giá: Chi phí của nguyên liệu thô luôn là một yếu tố trong sản xuất ô tô khối lượng lớn. PP và Abs thường có hiệu quả chi phí hơn so với PC hoặc các loại đặc sản của nylon.
-
Yêu cầu xử lý: Vật liệu phải có khả năng được xử lý hiệu quả bằng kỹ thuật đúc được chọn mà không bị suy giảm.
Cân nhắc thiết kế cho các bộ phận ô tô
Thành công của việc tiêm đúc và quá mức các bộ phận ô tô bản lề trong quá trình thiết kế tỉ mỉ. Một phần được thiết kế tốt không chỉ là chức năng mà còn có thể sản xuất, bền và hiệu quả về chi phí. Tuân thủ các nguyên tắc thiết kế cơ bản là rất quan trọng để tránh các vấn đề phổ biến như cong vênh, liên kết yếu và khiếm khuyết mỹ phẩm.
1. Nhạc góc, độ dày tường và thiết kế sườn
-
Nhạc các góc: Đây là những con vượn nhỏ trên các bức tường thẳng đứng của một phần, giúp dễ dàng đẩy ra khỏi khuôn mà không bị hư hại. Một góc dự thảo điển hình là 1-2 độ. Nếu không có một bản nháp thích hợp, một phần có thể bị mắc kẹt trong khuôn, dẫn đến thời gian chu kỳ dài hơn và thiệt hại tiềm tàng cho bộ phận hoặc chính khuôn.
-
Độ dày tường: Duy trì a Độ dày tường nhất quán là một trong những quy tắc quan trọng nhất. Điều này đảm bảo làm mát thống nhất, ngăn chặn sự cong vênh, dấu chìm (trầm cảm trên bề mặt) và ứng suất bên trong. Những thay đổi đột ngột về độ dày có thể gây ra sự co rút không đồng đều, dẫn đến một liên kết yếu hoặc không tồn tại trong các phần quá mức.
-
Thiết kế sườn: Sườn mỏng, các bức tường hỗ trợ làm tăng độ cứng và sức mạnh cho một phần mà không làm tăng độ dày thành tổng thể của nó. Chúng rất cần thiết cho tính toàn vẹn cấu trúc và ngăn chặn sự cong vênh. Để tránh các vết chìm ở phía mỹ phẩm, độ dày của sườn phải là khoảng 50-60% bức tường mà nó hỗ trợ.
2. Vị trí cổng và tác động của chúng đến chất lượng bộ phận
Cổng là điểm mà nhựa nóng chảy đi vào khoang khuôn. Vị trí của nó rất quan trọng cho dòng vật liệu, sự xuất hiện của phần cuối cùng và các tính chất cơ học của nó.
-
Dòng chảy tối ưu: Một cánh cổng được đặt tốt đảm bảo khoang khuôn được lấp đầy đều và hoàn toàn. Vị trí cổng không chính xác có thể dẫn đến Làm đầy không đầy đủ (ảnh ngắn) , dòng chảy , hoặc dòng hàn (nơi hai mặt trận chảy gặp nhau), thường là điểm yếu.
-
Giảm thiểu khiếm khuyết: Đối với các bộ phận mỹ phẩm, cổng nên được đặt trong một khu vực không nhìn thấy hoặc dễ dàng được cắt để ngăn ngừa nhược điểm. Trong quá trình quá mức, cổng cho phát bắn thứ hai nên được định vị để cho phép vật liệu chảy trơn tru và hoàn toàn trên đế mà không tạo ra áp lực quá mức có thể làm hỏng nó.
3. Thiết kế nguyên tắc sản xuất (DFM)
DFM là một cách tiếp cận chủ động để thiết kế sản phẩm nhằm mục đích tối ưu hóa tất cả các khía cạnh của sản phẩm để dễ sản xuất. Trong lĩnh vực ô tô, điều này bao gồm:
-
Hợp nhất một phần: Thiết kế một phần đơn, phức tạp để thay thế nhiều thành phần nhỏ hơn, làm giảm thời gian và chi phí lắp ráp.
-
Tiêu chuẩn hóa: Sử dụng các tính năng tiêu chuẩn như kích thước lỗ, ông chủ và clip có thể dễ dàng nhân rộng trên các sản phẩm khác nhau.
-
Phân tích dung sai: Chỉ định dung sai thích hợp đủ chặt chẽ cho chức năng nhưng không quá chặt chẽ để chúng tăng chi phí sản xuất không cần thiết.
4. Các công cụ mô phỏng và phân tích
Thiết kế hiện đại được hỗ trợ bởi phần mềm nâng cao. Phân tích lưu lượng nấm mốc là một công cụ mô phỏng chính dự đoán cách nhựa nóng chảy sẽ chảy vào khuôn. Nó giúp các nhà thiết kế xác định các vấn đề tiềm năng như dấu chìm, sợi dọc và các đường hàn trước khi khuôn vật lý được thực hiện, tiết kiệm thời gian và tiền bạc đáng kể. Các công cụ khác có thể mô phỏng ứng suất, độ rung và hiệu suất nhiệt để đảm bảo bộ phận đáp ứng tất cả các yêu cầu độ bền.
Các ứng dụng của việc ép phun và quá mức trong ô tô
Đúc và quá mức là một phần quan trọng của bối cảnh sản xuất ô tô. Chúng cho phép tạo ra các thành phần phức tạp, nhẹ và bền trên các hệ thống bên trong, bên ngoài và dưới hình của xe.
Thành phần nội thất
Những phần này tập trung vào thẩm mỹ, công thái học và an toàn. Nhập đúc và quá mức cho phép tích hợp các tính năng như bề mặt cảm ứng mềm, các nút tích hợp và hình dạng phức tạp.
-
Các thành phần bảng điều khiển: Bảng điều khiển chính thường được tiêm từ PC/abs , một vật liệu được biết đến với sự ổn định kích thước và khả năng chống nhiệt. Núm, nút và các mảnh trang trí trang trí thường sử dụng quá mức để kết hợp một lõi nhựa cứng với một cái mềm TPU hoặc TPE Bề mặt cho một cảm giác và ngoại hình tốt hơn.
-
Tấm cửa: Chúng thường được tiêm từ Polypropylen (PP) , một vật liệu nhẹ và hiệu quả về chi phí. Quá mức được sử dụng trên tay vịn và xử lý kẹp để thêm một lớp cảm ứng thoải mái, mềm mại.
-
Núm và nút: Knob Shift, điều khiển vô tuyến và các nút giao diện khác là những ứng cử viên hoàn hảo để vượt qua. Một lõi nhựa cứng cung cấp tính toàn vẹn cấu trúc, trong khi một lớp bên ngoài của TPU hoặc TPE Cung cấp một độ bám thoải mái, không trượt và cảm giác cao cấp.
-
Các thành phần vô lăng: Cốt lõi của vô lăng thường là một phần chèn kim loại, nhưng kẹp ngoài có thể được vượt qua TPU Để cung cấp một bề mặt thoải mái, hấp dẫn.
Các thành phần bên ngoài
Các bộ phận bên ngoài đòi hỏi độ bền cao, khả năng chống thời tiết và một kết thúc hoàn hảo.
-
Cản và lưới tản nhiệt: Cản được tiêm được đúc từ sự pha trộn của PP và EPDM (Monome ethylene propylene diene), cung cấp khả năng chống va đập tuyệt vời và tính linh hoạt. Lưới tản nhiệt thường được làm từ ABS hoặc PA (nylon) , vì những vật liệu này có thể được mạ crôm hoặc sơn thành một kết thúc chất lượng cao.
-
Vỏ gương: Chúng thường được tiêm từ ABS , được chọn cho bề mặt mịn và khả năng chống va đập.
-
Các thành phần chiếu sáng: Ống kính đèn pha và đèn hậu được phun chính xác từ Clear PC hoặc PMMA (polymethyl methacrylate), cung cấp độ rõ quang học và khả năng chống tia cực tím tuyệt vời. Các vỏ nhẹ thường được làm từ kháng nhiệt độ cao PC hoặc ABS .
Các thành phần dưới chân
Các thành phần này phải chịu được nhiệt độ cao, rung động và tiếp xúc với dầu và hóa chất.
-
Hồ chứa chất lỏng: Bể chứa chất làm mát và chất lỏng máy giặt kính chắn gió được tiêm từ PP , nhẹ và chống lại sự thoái hóa hóa học.
-
Đầu nối và vỏ: Kết nối điện ô tô và vỏ cảm biến thường được phun PA (nylon) do sức mạnh cao và điện trở nhiệt của nó. Quá mức là rất quan trọng ở đây, như một vật liệu cảm ứng mềm thường được đúc xung quanh đầu nối để tạo ra một con dấu chống nước và chống bụi, bảo vệ các thiết bị điện tử bên trong.
Ưu điểm của việc sử dụng đúc phun và quá mức trong ô tô
Nhúng và quá mức đã trở thành công nghệ nền tảng trong ngành công nghiệp ô tô do lợi thế khác biệt của chúng so với các phương pháp sản xuất truyền thống. Chúng cho phép sự kết hợp hiệp đồng giữa hiệu suất, hiệu quả và tự do thiết kế rất cần thiết cho sự phát triển xe hiện đại.
Giảm cân
Một trong những lợi thế quan trọng nhất là giảm cân . Bằng cách thay thế các bộ phận kim loại nặng hơn bằng nhựa có độ bền cao, nhẹ, các nhà sản xuất có thể giảm đáng kể trọng lượng tổng thể của một chiếc xe. Điều này dịch trực tiếp thành:
-
Cải thiện hiệu quả nhiên liệu: Xe nhẹ hơn đòi hỏi ít năng lượng hơn để di chuyển, dẫn đến mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn cho xe động cơ đốt trong.
-
Phạm vi EV mở rộng: Đối với xe điện, thân máy nhẹ hơn và khung gầm có nghĩa là cần ít năng lượng hơn từ pin để di chuyển cùng một khoảng cách, do đó mở rộng phạm vi của xe.
Thiết kế linh hoạt
Các quy trình này cung cấp vô song Thiết kế linh hoạt , cho phép các kỹ sư tạo ra các hình học phức tạp và các thiết kế phức tạp sẽ khó khăn hoặc không thể với các phương pháp truyền thống như dập hoặc đúc.
-
Hình dạng phức tạp: Nắm phun có thể tạo ra các bộ phận với các tính năng bên trong, độ dày tường khác nhau và các đường cong phức tạp trong một lần bắn.
-
Hợp nhất một phần: Đặc biệt, quá mức cho phép tích hợp nhiều chức năng vào một phần. Ví dụ, một phần quá mức có thể đóng vai trò là thành phần cấu trúc, con dấu và độ bám cảm ứng mềm, do đó giảm số lượng các bộ phận cần thiết và đơn giản hóa quá trình lắp ráp.
Hiệu quả chi phí
Đúc và quá mức hiệu quả chi phí Đối với sản xuất hàng loạt, một yêu cầu chính của ngành công nghiệp ô tô.
-
Chi phí thấp mỗi phần: Mặc dù chi phí công cụ ban đầu cho khuôn có thể cao, chi phí mỗi phần giảm đáng kể trong các hoạt động sản xuất khối lượng lớn.
-
Giảm chi phí lắp ráp: Khả năng củng cố nhiều bộ phận thành một, đặc biệt là với quá mức, làm giảm đáng kể lao động và thời gian dành cho việc lắp ráp. Điều này hợp lý hóa dòng sản xuất và giảm chi phí sản xuất tổng thể.
-
Chất thải tối thiểu: Các quy trình tạo ra rất ít chất thải vật liệu, vì bất kỳ loại nhựa dư (người chạy và sprues) thường có thể được đặt lại và tái sử dụng.
Độ bền và hiệu suất
Các thành phần ô tô nhựa được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất nghiêm ngặt.
-
Ăn mòn và kháng hóa học: Không giống như kim loại, nhựa không bị gỉ, và một số loại có khả năng kháng hóa chất, dầu và nhiên liệu cao được tìm thấy dưới mui xe.
-
Kháng va chạm: Các vật liệu như ABS và PC được chọn đặc biệt cho cường độ tác động cao của chúng, cung cấp sự bảo vệ quan trọng cho cả hai thành phần bên trong và bên ngoài.
-
Độ rung và nhiễu làm ẩm: Việc quá mức với các vật liệu mềm như TPE có thể làm giảm hiệu quả các rung động và giảm tiếng ồn, dẫn đến một chuyến đi yên tĩnh và thoải mái hơn.
Kiểm soát và kiểm tra chất lượng
Với vai trò quan trọng là các thành phần ô tô đóng vai trò trong an toàn và hiệu suất của xe, kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt là không thể thương lượng. Các nhà sản xuất phải tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt để đảm bảo mọi bộ phận đáp ứng các yêu cầu được chỉ định về độ chính xác kích thước, tính chất vật liệu và độ bền.
Tầm quan trọng của kiểm soát chất lượng trong sản xuất bộ phận ô tô
Ngành công nghiệp ô tô hoạt động theo tâm lý không hút thuốc. Một thành phần bị lỗi duy nhất có thể dẫn đến việc thu hồi xe, tổn thất tài chính đáng kể và quan trọng nhất là khiến tài xế và an toàn hành khách gặp nguy hiểm. Kiểm soát chất lượng hiệu quả được tích hợp trong toàn bộ quá trình sản xuất, từ lựa chọn vật liệu đến kiểm tra phần cuối cùng. Nó đảm bảo rằng mọi bộ phận đều đáng tin cậy, nhất quán và thực hiện như được thiết kế trong các điều kiện hoạt động khác nhau.
Phương pháp kiểm tra: Độ chính xác, độ bền và độ bền của kích thước
Một loạt các phương pháp thử nghiệm tinh vi được sử dụng để xác nhận chất lượng của các bộ phận đúc và quá mức:
-
Độ chính xác về chiều:
-
CMM (Máy đo tọa độ): Công cụ rất chính xác này sử dụng một đầu dò để đo kích thước vật lý của một phần, đảm bảo nó phù hợp với mô hình CAD ban đầu với khả năng chịu đựng rất chặt chẽ.
-
Máy quét quang học: Các máy quét không tiếp xúc đã thu được hàng triệu điểm dữ liệu để tạo mô hình 3D của bộ phận, sau đó được so sánh với kế hoạch chi tiết kỹ thuật số để kiểm tra độ lệch.
-
-
Sức mạnh và độ bền:
-
Kiểm tra độ bền kéo và tác động: Các thử nghiệm này đo lường khả năng của một vật liệu để chịu được lực kéo và tác động đột ngột, tương ứng. Chúng rất quan trọng cho các bộ phận như cản và trang trí nội thất.
-
Xét nghiệm bóc vỏ và cắt: Đối với các phần quá mức, các thử nghiệm này rất cần thiết để đánh giá cường độ liên kết giữa hai vật liệu. Một "thử nghiệm vỏ" đo lường lực cần thiết để tách quá mức khỏi chất nền, trong khi "thử nghiệm cắt" đo lực cần thiết để trượt một vật liệu này ra khỏi vật liệu kia.
-
-
Kháng môi trường và hóa học:
-
Đạp xe nhiệt: Các bộ phận phải chịu các chu kỳ lặp đi lặp lại của nhiệt độ cực nóng và lạnh để mô phỏng các điều kiện trong thế giới thực và kiểm tra sự cong vênh hoặc thất bại liên kết.
-
Phơi nhiễm hóa chất: Các thành phần được thử nghiệm với các chất lỏng ô tô phổ biến như dầu, chất lỏng phanh và chất làm sạch để đảm bảo chúng không xuống cấp theo thời gian.
-
Tiêu chuẩn và chứng chỉ: IATF 16949, v.v.
Để đảm bảo chất lượng nhất quán trong chuỗi cung ứng, ngành công nghiệp ô tô phụ thuộc vào các tiêu chuẩn và chứng chỉ cụ thể.
-
IATF 16949: Đây là tiêu chuẩn quản lý chất lượng toàn cầu cho ngành công nghiệp ô tô. Chứng nhận thể hiện cam kết của nhà cung cấp về cải tiến liên tục, phòng ngừa khiếm khuyết và giảm biến thể và chất thải.
-
ISO 9001: Mặc dù không dành riêng cho ô tô, tiêu chuẩn quản lý chất lượng rộng hơn này thường là điều kiện tiên quyết cho IATF 16949 và thể hiện cam kết của công ty đối với các quy trình chất lượng.
Xu hướng trong tương lai trong việc ép phun ô tô và quá mức
Ngành công nghiệp ô tô ở trong tình trạng tiến hóa liên tục, được thúc đẩy bởi sự thay đổi đối với xe điện, lái xe tự trị và sản xuất bền vững. Các công nghệ đúc và ép quá mức đang thích nghi với những thay đổi này, với một số xu hướng chính hình thành nên tương lai của họ.
1. Sử dụng các vật liệu tái chế và dựa trên sinh học
Khi các quy định môi trường trở nên chặt chẽ hơn, có nhu cầu ngày càng tăng đối với các vật liệu bền vững.
-
Nhựa tái chế: Các nhà sản xuất đang ngày càng sử dụng nhựa tái chế, chẳng hạn như PP tái chế Và THÚ CƯNG , để tạo ra các thành phần phi cấu trúc. Điều này làm giảm chất thải và làm giảm lượng khí thải carbon của sản xuất.
-
Vật liệu dựa trên sinh học: Ngành công nghiệp đang khám phá các vật liệu có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo như bột ngô hoặc cellulose. Các loại nhựa dựa trên sinh học này cung cấp một sự thay thế xanh hơn cho các polyme dựa trên dầu mỏ truyền thống và đặc biệt hấp dẫn đối với các thành phần và trang trí nội thất.
2. Những tiến bộ trong công nghệ đúc
Các công nghệ mới đang làm cho quá trình đúc hiệu quả hơn, chính xác và có khả năng tạo ra các bộ phận phức tạp hơn.
-
Đúc phun áp suất cao: Kỹ thuật này cho phép tạo ra các bộ phận có thành mỏng hơn mà không phải hy sinh sức mạnh, góp phần thêm vào việc giảm cân xe.
-
Số hóa và tự động hóa: Sự tích hợp của robot và hệ thống điều khiển AI đang dẫn đến các tế bào ép phun hoàn toàn tự động. Các hệ thống này có thể tự điều chỉnh các tham số xử lý, thực hiện kiểm tra chất lượng thời gian thực và tối ưu hóa thời gian chu kỳ, giảm lỗi của con người và tăng hiệu quả.
-
Đúc vi mô: Công nghệ này có thể tạo ra các thành phần nhựa cực kỳ nhỏ và chính xác, rất cần thiết cho việc thu nhỏ các cảm biến điện tử và đầu nối trong xe hơi hiện đại.
3. Tích hợp các công nghệ thông minh trong các bộ phận đúc
Tương lai của các bộ phận ô tô nằm ở khả năng "thông minh" và tương tác.
-
Điện tử trong khuôn (IME): Công nghệ đột phá này cho phép các mạch và cảm biến điện tử được đúc trực tiếp thành một phần nhựa. Điều này cho phép tạo ra các điều khiển bảng điều khiển tích hợp, liền mạch, hệ thống chiếu sáng và bề mặt nhạy cảm với cảm ứng. IME giảm thời gian lắp ráp, giảm trọng lượng và mở ra những khả năng mới cho thiết kế nội thất.
-
Cảm biến và bộ truyền động: Các cảm biến thu nhỏ về nhiệt độ, áp suất và vị trí có thể được vượt quá các thành phần khác nhau, cung cấp dữ liệu thời gian thực cho các hệ thống điều khiển của xe. Điều này rất quan trọng cho sự phát triển của các hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (ADA) và xe tự trị.
Nghiên cứu trường hợp: Ứng dụng ô tô thành công
Sức mạnh thực sự của việc ép phun và quá mức được thể hiện tốt nhất thông qua các ứng dụng trong thế giới thực thành công. Những nghiên cứu trường hợp này nêu bật cách các công nghệ này giải quyết các thách thức thiết kế và sản xuất phức tạp, mang lại hiệu suất vượt trội, thẩm mỹ và hiệu quả chi phí.
1. Máy kết nối ô tô quá mức
Thử thách: Các đầu nối ô tô, đặc biệt là những người trong khoang động cơ, phải được niêm phong hoàn toàn chống lại độ ẩm, bụi và hóa chất. Theo truyền thống, điều này đã đạt được bằng cách sử dụng một miếng đệm cao su riêng biệt, thêm bước lắp ráp thủ công và là một điểm thất bại tiềm tàng.
Giải pháp: A quá mức vật liệu kép Quá trình đã được thực hiện. Một loại nhựa cứng, chịu nhiệt, chẳng hạn như Polyamide (PA) hoặc PBT , đã được sử dụng để tạo thành thân chính của đầu nối. Một mềm, kháng hóa học Đàn hồi nhiệt dẻo (TPE) hoặc LSR (cao su silicon lỏng) Sau đó, được đặt trực tiếp vào vỏ của đầu nối để tạo thành một con dấu tích hợp vĩnh viễn.
Lợi ích đạt được:
-
Độ bền nâng cao: Con dấu tích hợp cung cấp sự bảo vệ vượt trội chống lại các yếu tố môi trường, ngăn ngừa quần short và ăn mòn.
-
Giảm chi phí: Bằng cách loại bỏ sự cần thiết của một miếng đệm riêng biệt và bước lắp ráp thủ công, chi phí sản xuất đã giảm đáng kể.
-
Độ tin cậy được cải thiện: Liên kết hóa học và cơ học vĩnh viễn giữa hai vật liệu đảm bảo con dấu sẽ không bị hỏng hoặc đánh bật dưới sự thay đổi rung hoặc nhiệt độ.
2. Bảng cửa bên trong
Thử thách: Các tấm cửa hiện đại đòi hỏi sự kết hợp của một khung cứng, cấu trúc và một cảm ứng mềm, bề mặt thẩm mỹ. Tạo ra điều này với nhiều bộ phận và chất kết dính rất phức tạp, nặng và đắt tiền.
Giải pháp: MỘT Đúc phun Cách tiếp cận sử dụng các vật liệu khác nhau đã được sử dụng. Cấu trúc bảng điều khiển cửa chính được phun đúc từ trọng lượng nhẹ Polypropylen (PP) . Đối với các khu vực đòi hỏi một cảm giác cao cấp, chẳng hạn như tay vịn, một vật liệu cảm ứng mềm chuyên dụng là quá mức trên khung PP hoặc toàn bộ bảng điều khiển được bao phủ trong một màng giống như vải hoặc da trong quá trình đúc ( Ghi nhãn trong mid ).
Lợi ích đạt được:
-
Giảm cân: Việc sử dụng PP nhẹ đã giúp giảm trọng lượng xe, góp phần hiệu quả nhiên liệu tốt hơn.
-
Chất lượng thẩm mỹ: Quá trình cho phép một kết thúc liền mạch, chất lượng cao mà không có đường nối hoặc khoảng trống có thể nhìn thấy giữa các phần cứng và mềm.
-
Hợp nhất một phần: Bằng cách tích hợp bề mặt cảm ứng mềm trực tiếp vào bảng điều khiển, số lượng bộ phận và thời gian lắp ráp đã giảm.
3. Ống kính đèn pha hiệu suất cao
Thử thách: Ống kính đèn pha cần phải rõ ràng để tối đa hóa công suất ánh sáng, cực kỳ bền để chống lại các tác động và vết trầy xước, và có thể chịu được bức xạ UV mà không cần vàng. Kính quá nặng và dễ bị vỡ.
Giải pháp: Độ chính xác cao Đúc phun với Polycarbonate (PC) đã được sử dụng. Quá trình này cho phép tạo ra các hình dạng ống kính phức tạp, rõ ràng về mặt quang học với các lăng kính bên trong phức tạp và hướng dẫn ánh sáng trong một lần chụp. Một lớp phủ cứng, chống tia cực tím sau đó được áp dụng cho ống kính đúc để bảo vệ nó khỏi thiệt hại và suy thoái môi trường.
Lợi ích đạt được:
-
Sự rõ ràng quang học: Kỹ thuật đúc chính xác đảm bảo hoàn thiện hoàn hảo, tối đa hóa truyền ánh sáng và điều khiển chùm tia.
-
An toàn và độ bền: PC cung cấp khả năng chống va đập đặc biệt, bảo vệ cụm đèn pha khỏi các mảnh vỡ đường bộ.
-
Tự do thiết kế: Đúc phun cho phép các thiết kế ống kính độc đáo và phức tạp đóng góp cho bản sắc thẩm mỹ của xe.
