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汽车用橡胶及弹性体的典型制造工艺及失效案例分享
来源:上海沐睿 | 作者:沐睿环境-莉哥 | 发布时间: 2021-09-16 | 273 次浏览 | 分享到:

摘要:

2021年5月20日下午17:00-19:00,中心实验室第十六期知识论坛《汽车用橡胶及弹性体的典型制造工艺及失效案例分享》由功能件资深工程师卓靖开讲,质量保证部中心实验室及中心测量室总监闵总、非金属材料科高级经理胡经理出席论坛。本期论坛主要围绕了汽车用橡胶及弹性体的来源、应用、成型工艺、失效模式进行了讲解。

整个论坛过程气氛热烈,论坛内容干货满满,从成型工艺到失效模式,从材料、工艺、环境、连接方式、密封形式、结构设计、过程控制等方面阐述橡胶及弹性体零部件的失效原因分析思路,过程中列举大量的典型案例,让与会工程师们收获满满。


论坛主题

01 橡胶及弹性体来源及分类

02 橡胶及弹性体的应用

03 成型工艺

04 典型失效案例分享


01橡胶及弹性体来源及分类

橡胶一词来源于印第安语cau-uchu,意为“流泪的树”,这种树原产于巴西亚马逊河流域。而天然橡胶就是由这种三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。


伟大的美国化学家查尔斯·固特异,在1839年,他还只是一个五金店的老板,一天将橡胶放在炉子上烘烤,一不小心打翻了装有硫黄的罐子,导致橡胶与硫黄交联起来的奇迹发生,至此一种新的高弹性高强度的复合材料及一项新技术橡胶硫化法随之诞生,随后他利用这种技术制作了世界第一双橡胶防水鞋,并推动了天然橡胶的大规模使用。


由于天然橡胶的产地及产量局限,1861年,欧洲的一些不产天然橡胶的国家,开始了人工合成橡胶的研究。1875年,有人用浓盐酸和异戊烯首次成功合成橡胶,而随着应用场景的扩大,越来越多的橡胶品种被合成出来。


02橡胶及弹性体的应用

橡胶材料具有高弹性、高粘弹性能,广泛应用于汽车各COC系统。如

1密封零件:车身密封条、O型圈、皮碗、油封等

2减震零件:发动机、变速箱悬置、排气吊耳、 减振器辅簧、前悬架下摆臂衬套、稳定杆衬套等

3防水防尘零件:减振器防尘罩、护套、线束、密封条

4柔性连接零件:转向、制动、燃油系统胶管、橡胶衬套

5传动零件:正时、附件皮带、轮胎


03橡胶及弹性体成型工艺


生活中有太多的相通之处,橡胶及弹性体的成型工艺过程与日常生活中的原理也无比接近,橡胶的混炼(密炼)类似于和面粉,核心在于均匀分散;橡胶的预成型类似于将面团制成不同的形状,核心在于制成需要的形状、大小重量;橡胶的硫化类似于蒸馒头,需要一定的温度时间,甚至压力等,核心是让生的“煮”成熟的。

◆混炼:将填料、活化剂、防老剂、增塑或软化剂等添加剂与生胶一起共混,并使各种添加剂均匀分散在胶料中的工艺过程。

◆硫化:在设定的温度、压力、硫化时间的情况下,已添加硫化体系的混炼胶在硫化机或硫化罐等设备内发生化学交联的过程。


04橡胶及弹性体的典型失效案例

橡胶及弹性体类零件在汽车各系统应用广泛,因材料、结构设计、功能作用不同,而使得成型工艺及制造过程差异较大,甚至可以说工艺过程复杂,本次案例分享正是结合零件制造工艺过程和功能作用的关注点,从零件分类,并借助零件本体取样分析、裂解色谱、热失重分析、能谱、断面分析等技术手段,进行全面剖析分享,干货多,内容丰富,绝对是一场专业盛宴。


交流&讨论

本次论坛引发了参会的工程师们对橡胶及弹性体成型工艺及失效分析的关注和讨论,大家纷纷表示通过此次论坛受益匪浅。中心实验室及中心测量室总监闵总、非金属材料科胡经理也对本次论坛给与了点评和肯定,提出了几点要求:

1、不断完善积累,将新的问题、失效模式导入“失效数据库”。

2、新产品要避免以往出现的问题,要有识别的能力。

3、功能件需创新性和严谨性并举。


论坛现场




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