火焰处理，不仅仅使汽车更轻便

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火焰处理，不仅仅使汽车更轻便
火焰处理，不仅仅使汽车更轻便
# P8 x" J0 R- x) S1 Z   随着家庭乘用车的普及，原本高昂的汽车售价已经不能被人们接受，因此整车价格下降的呼声越来
6 V, i8 g1 p! M        越高。汽车制造商，在同时面对原油价格和钢材价格不断上涨等因素的压力下，为了保证其利润的稳定增长，已经把如何降低制造成本的问题提上了自己的工作议案上。
        如何才能降低生产成本？不外乎这三种方法：
6 w6 z1 m- a. c5 M        第一，实现大规模、大批量生产。通过规模效应降低制造费用。
7 y7 A3 h# S: A        第二，节省汽车零部件，通过合理地优化结构，达到成本降低。
+ i2 e& ]( D6 D: _8 O0 V        第三，就是使用新材料或新工艺，替换原来比较昂贵的材料，从根本上使材料成本下降，这就是我们今天要讨论的问题。
1 g9 d, R& L' K, i8 w4 x3 A# g) }3 y        在当今汽车制造中，塑料材料的大量使用，使汽车轻量化工作取得了巨大的成功，其中的ABS材料和PP材料使用量是最大的。但是同样两种塑料，其成本是不同的。从目前市场价格看，这两者的单位成本相差至少在3000元以上，也就是说两者成本相差23％。这个成本因素是显而易见的。如何使原有的ABS材料被价格相对低廉的PP材料替代呢？这就要提到一个全新的技术——“火焰处理”了。
3 g9 t8 s% ~. l& M  k        提到火焰处理技术，我们首先来介绍一下仪表板的构成。以Passat轿车的仪表板构成为例，基板是由锁模力高达3000吨的大型注塑机一次成型制造出来的；然后通过搪塑加工工艺，生产出外表皮，也就是我们伸手能触及的那个皮质仪表板 ；最后通过发泡工艺，使用苯醚类发泡材料使基板和表皮复合在一起。其中作为仪表板基板的注塑件使用的是ABS材料。而我们想替代的，就是这个材料。
4 d  s, r+ o4 a        此外，由于两种材料性质不同，在发泡复合的时候表现出来的效果也是不同的。ABS有较强的复合能力，而PP材料的复合能力相对较差，不能达到复合的标准，因此不能简单将注塑机里面的料换成PP材料。火焰处理技术在这种情况下就应运而生了。
        谈到火焰处理技术我们先要说说两种材料的构成和性质：
        ABS工程塑料即PC＋ABS（工程塑料合金），之所以命名为PC＋ABS，是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性，又具有ABS树脂优良的加工流动性。而PP塑料（聚丙烯）密度小，强度、刚度、硬度和耐热性均优于低压聚乙烯，可在100摄氏度左右使用，具有良好的电性能和高频绝缘性，且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨，易老化，适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。
        为了便于发泡复合工艺，塑料表面的张力值要达到生产要求，一般要求表面的张力值达到41达因左右。而聚丙烯材料本身的表面张力值仅为31达因，远远无法达到生产要求，而通过火焰处理技术，可以改变其表面张力，使其表面致密度超过48达因左右。通过火焰处理改变其表面张力还可以提高工件后续油漆喷涂的质量。
1 K8 Z7 t( q2 @% q3 B        火焰处理可用来调整塑料的表面性质，在高温下使塑料表面的大分子发生氧化反应产生极性基团，另外还对表面分子聚集的结构形态产生影响，使水基覆盖膜附着在塑料表面上。火焰处理的作用是在塑料表面产生亲水组分，如果能选择性地产生亲水表面，那么这个工艺在泡沫浮选分离塑料中是非常有用的。火焰处理是用特定的喷灯，燃烧一定组成和配比的煤气和空气，形成温度高达1100~1800℃的氧化火焰，来达到瞬间改变薄膜表面性能的目的，在实际处理过程中，火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。
4 V) u" u. u; |" m        火焰处理常见的处理方法是使用机器人，并在机械手的前臂上安装上火焰喷射头。通过机械手，按照特定轨迹，在塑料件表面上进行移动，通过机械手不同轴的转换，使火焰处理头在塑料表面上20厘米处进行覆盖，因为这个距离可以使火焰的外延接触塑料表面，使其瞬间达到1000摄氏度的高温，否则由于接触不良发生欠烧。机械手的移动必须保证覆盖所有发泡表面，而且不能有重复的现象。因为反复烧灼会破坏塑料表面生成的亲水组分，发生过烧的情况。处理完成的产品可以放置一周时间。而且火焰材料取材方便，我们平时使用的煤气就能胜任这个工作。在加工过程中，使空气和煤气的混合比例适当，火焰温度高达1000摄氏度以上，处理的效果就比较明显。
        通过火焰处理工艺，更加轻量化的材料PP得以在汽车制造业内运用。例如马自达3的仪表板盖板、铃木Liana的仪表板等汽车配件上已经采用这种工艺。
        新的技术给我们带来的不仅仅是工艺的改进，生产成本的下降，带给我们同样的也是思考。如何使我们能在现有有限的资源下使利用率最大化，才是社会发展的最大推动力。可以肯定的是，材料科学技术会持续发展，更轻、更强的材料和工艺必会相继问世，把汽车的制造带入全新的纪元。

alex503

好东西，可是现在的主要工作对象不是搞材料的啦！

hjl6025

好东西　前沿性质的还是要关注的