Vật liệu nhiệt dẻo kết hợp các đặc tính nhẹ, kháng hóa chất, chịu va đập và ổn định kích thước tốt, đáp ứng các yêu cầu khắt khe của ngành công nghiệp ô tô về an toàn, độ tin cậy, chi phí và khả năng sản xuất hàng loạt.
Các ứng dụng điển hình của các bộ phận ô tô được đúc bằng nhựa nhiệt dẻo:
- Nội thất: bảng điều khiển trung tâm, tấm cửa, dải trang trí và các bộ phận che bảng điều khiển.
- Trang trí ngoại thất: cản xe, lưới tản nhiệt, nắp trang trí và tấm chắn yêu cầu khả năng chống thời tiết và chịu va đập.
- Các bộ phận kết cấu chức năng: giá đỡ, kẹp, giá đỡ giữ dây và các bộ phận hướng dẫn không khí cho hỗ trợ kết cấu.
- Các bộ phận hệ thống chất lỏng nhiệt và nhiên liệu: vỏ bơm, đầu nối ống, ống dẫn khí làm mát và các bộ phận hướng dẫn hút/xả (yêu cầu khả năng chống dầu và nhiệt độ).
- Vỏ bảo vệ điện và điện tử: vỏ cảm biến, vỏ bộ điều khiển và nắp che connector (yêu cầu cách điện tốt và chịu nhiệt).
- Các cụm lắp ráp cách nhiệt và giảm chấn: gioăng, giá đỡ vòng đệm và các thành phần hấp thụ năng lượng.
Vật liệu thông dụng và đặc tính:
- Polypropylene (PP): chi phí thấp và khả năng chống hóa chất tốt, thường được sử dụng cho các bộ phận trang trí nội/ngoại thất và các bộ phận kết cấu chịu lực thấp.
- Polyamide (PA6/PA66, gia cố sợi thủy tinh): độ bền cao và khả năng chống mài mòn, phù hợp cho các bộ phận chịu tải, bánh răng và bánh răng trục vít.
- Polycarbonate (PC) và hợp kim PC: độ bền va đập cao và ứng dụng trong các sản phẩm trong suốt hoặc bán trong suốt (vỏ đèn, cửa sổ đồng hồ).
- Polyoxymethylene (POM): ma sát thấp và ổn định kích thước tốt, được sử dụng cho các bộ phận trượt và các bộ phận gia công chính xác.
- Polyurethane nhiệt dẻo (TPU): kết hợp độ đàn hồi và khả năng chống mài mòn, thường được sử dụng cho các bộ phận làm kín, đệm và các bộ phận chịu thời tiết.
- Hệ thống được gia cường và bổ sung: gia cường sợi thủy tinh, chất độn khoáng, chất chống cháy và chất phụ gia dẫn điện/dẫn nhiệt để đáp ứng các yêu cầu cơ học, chống cháy hoặc chức năng.
Quy trình ép phun và dòng sản xuất:
- Chuẩn bị nguyên liệu thô: trộn masterbatch, chất độn và phụ gia theo công thức; sấy khô nếu cần thiết để tránh các khuyết tật do ẩm ướt.
- Ép phun: điều chỉnh nhiệt độ ép, hồ sơ giữ/đóng gói, thời gian làm mát và chu kỳ tháo khuôn theo đặc tính vật liệu; sử dụng lực kẹp và tốc độ ép phù hợp.
- Chế tạo thứ cấp: gia công bề mặt tiếp xúc quan trọng, khoan lỗ hoặc sử dụng lắp ráp giãn nở nhiệt cho các chi tiết kim loại.
- Xử lý bề mặt: sơn, dán màng, mạ hoặc in chuyển nhiệt để nâng cao thẩm mỹ và khả năng chống thời tiết.
- Lắp ráp và kiểm tra: lắp ráp bằng dụng cụ cố định, lắp đặt các bộ phận chức năng, thực hiện các thử nghiệm độ bền và độ tin cậy môi trường, sau đó đóng gói để vận chuyển.