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基于Cannon双片材热压吸塑成型技术的燃油箱 |
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| http://cn.newmaker.com
12/7/2008 7:30:00 PM
康隆远东有限公司
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 康隆- Cannon公司开发了一种用于汽车燃油箱的双片材热压吸塑成型（Twin Sheet）技术，帮助世界领先的一级汽车零部件供应商Visteon公司开发出了一种新的燃油箱结构。随着新产品的开发成功，Visteon公司目前已经安装了多台来自康隆- Cannon的热压吸塑成型设备和模具。
随着全球环境的日益恶化，世界上许多国家纷纷制定了限制汽车尾气排放量和燃油泄漏量的严格标准，其中，加利福尼亚州则制定了更严格的LEV2（低排放车辆）和PZEV（部分零排放车辆）标准，这两项标准已分别于2004年和2005年执行。
面对新的环保法规，人们更多的思考是：如何制造燃油箱？无疑，严格的燃油渗漏标准需求更多的创新塑料燃油箱解决方案，这即意味着适用于塑料燃油箱的低渗漏材料以及更好的粘结技术的不断进步与发展，以适应即将到来的更严格的环保法规要求。
在塑料燃油箱制造技术领域中，吹塑成型工艺已经占据了主导地位。汽车设计师们都非常青睐由高密度聚乙烯（HDPE）材料吹塑成型的油箱，因为这类油箱比较轻，而且可以成型为任意形状以适应不同的空间，而这些都是金属油箱不能做到的。
为此，燃油系统的领先供应商Visteon公司开发了一种新的塑料燃油箱结构，其灵活的设计自由度确保了对车身中狭窄空间的充分利用，同时还具有其他一些优点，例如在最复杂的几何构造处超均匀的壁厚分布，允许在油箱内部有较大的嵌入物，以满足上述的燃油渗漏标准。然而，当采用吹塑成型技术时，却很难达到Visteon公司提出的设计要求。
随着康隆-Cannon公司的“双片材热压吸塑成型”技术的出现，使得完美地成型出这种新的燃油箱结构成为可能。其加工过程大体是：首先利用热压吸塑的方式将两片片材成型为已定的设计结构，然后在材料尚处于熔融状态时，将两者焊接在一起而成为一个完整的塑料燃油箱。
这一技术与吹塑成型工艺过程极其相似，主要区别在于该技术使用了扁平的多层片材，从而取代了吹塑工艺中的多层共挤过程。与吹塑成型工艺所不同的是，借助于差温加热技术（differential heating）（“分区”）和模芯辅助技术（plug assist），在热压吸塑成型的过程中，能够对产品的质量进行很好的控制。这种技术降低了对重要的EVOH阻隔层产生破坏的可能性，从而使油箱的燃油渗漏量大幅度降低，即使燃油箱的结构非常复杂。对于热压吸塑成型的燃油箱而言，对它的设计可以综合考虑燃油输送系统、燃油过滤器、燃油/废气线、液位计和油箱中的回收系统等，目的是尽可能地减少燃油蒸汽的渗漏路径。
在此方面，康隆一Cannon公司提出的解决方案涉及到了几个技术突破点，包括：
● 成型过程稳定；
● 可在油箱的内部和外部自动安装组件，而且油箱的两个组成部分完全一样；
● 因为在成型两部分的过程中允许模芯辅助技术（plug assist），所以可以改善壁厚公差，同时可获得更好的几何形状；
● 可减少废料；
● 生产具有灵活性；
● 由于采用了新的加热系统和热控装置，有利于加热过程中的调节控制，使热性能比较精确。
借助于康隆-Cannon公司提供的技术和设备，Visteon公司不仅成功地生产出了塑料燃油箱，而且迅速提高了供货能力。对此，康隆-Cannon公司相信，比起目前在燃油箱生产中应用广泛的吹塑成型工艺，这种技术将会占据更重要的市场份额。
尽管双片材热成型技术的应用已有30年的历史，但是康隆-Cannon Forma公司，以及它的姐妹公司康隆-Cannon Tecnos和康隆-Cannon Shelley，在经历了一些项目的实践后，对该技术有了更深刻的认识。同其他技术相比，双片材热压吸塑成型技术的优点是：
● 可以成型形状复杂的零部件，特别是既扁平又宽大的零件，例如像“雪茄”形状的零件，而这是吹塑成型技术难以实现的。
● 能够很好地控制材料的分布。这是因为，在塑料片材热成型的过程中，在片材的不同区域上，可以区分出不同的温度剖面。
● 基于机器的某种性能，可以很容易地将嵌件整合到中空制件中。
● 基于机器的某种性能，借助于模芯辅助技术，可以更好地控制成型过程，从而生产出形状更复杂的产品，或者可以使用更薄的片材以减少材料的使用量。
● 借助于一些辅助设备，还可以对更精密的部件，或者组合了外部嵌件的部件进行热压成型。
大约在10多年前，康隆-Cannon Shelley公司就生产出了它的第一台双片材热成型设备，该设备最大可成型1500mm×1000mm、厚度为60mm的片材，最大成型压力为60t。现在，康隆-Cannon Forma公司提供的热成型设备具有更好的灵活性，既可以完成传统的单片材吸塑成型，也可以实现双片材的吸塑成型。经吸塑成型后的双片材可以被焊接在一起，从而成为一个中空产品。
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