改性尼龍以其綜合力學(xué)性能高、優(yōu)良的耐溶劑性及價(jià)格適中等特性，在眾多的耐磨工程材料中更能滿足汽車配件的耐磨要求。為此，北京首塑新材料科技有限公司運(yùn)用合金化、高增強(qiáng)高光潔度技術(shù)，開(kāi)發(fā)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系墊片用高光澤、高尺寸精度耐磨尼龍合金及汽車泵閥殼體用高強(qiáng)度耐磨尼龍合金。

耐磨工程塑料

      何謂耐磨，一般而言，耐磨是指在滑動(dòng)或滾動(dòng)過(guò)程中，被接觸面材料具有受接觸面材料的摩擦只產(chǎn)生較小損耗的特性。耐磨性能，不僅與兩接觸面之間的摩擦系數(shù)有關(guān)，還與被接觸面材料自身的強(qiáng)度、表面硬度等因素有關(guān)。

常見(jiàn)的耐磨工程塑料包括：聚甲醛（POM）、尼龍、四氟乙烯（PTFE）、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、聚醚醚酮（PEEK）及聚酰亞胺（PI）等。

      耐磨工程塑料產(chǎn)品由于自身分子結(jié)構(gòu)與表面特性，普遍具有較低的摩擦系數(shù)，磨耗小，耐磨性能突出。但同時(shí)各自的其它性能和加工工藝差別較大，成本也相差懸殊，因此，對(duì)耐磨工程塑料的正確選擇成為耐磨級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

汽車制品對(duì)耐磨工程塑料的特殊要求

       隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，輕量化成為一個(gè)主要的趨勢(shì)，各種新技術(shù)、新材料不斷引入，以降低汽車的自重，而以塑代鋼是其中一個(gè)重要發(fā)展方向，通過(guò)以塑代鋼，減少了鋼材的消耗，減輕了汽車的重量，降低了汽車產(chǎn)品的成本和耗能。

       由于汽車在戶外的惡劣環(huán)境下使用，其制件往往要求所用塑料產(chǎn)品具有耐油類溶劑、耐磨耗、較高強(qiáng)度、外觀光澤度高、耐水及耐溫等特性。特別是耐磨性能，由于汽車在使用過(guò)程中，一些部件的動(dòng)態(tài)摩擦情況很多，如果承受摩擦行為的部件耐磨性不好，磨損較大，很短時(shí)間內(nèi)就需要更換，則根本就不能滿足汽車產(chǎn)品的**性和可保養(yǎng)性要求。長(zhǎng)期以來(lái)，由于對(duì)于耐磨塑料的選擇不到位，限制了塑料在此類領(lǐng)域產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，從而造成了耐磨級(jí)汽車配件的以塑代鋼的程度遠(yuǎn)落后于其它零配件。

近期，隨著材料新技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外陸續(xù)有廠家在耐磨級(jí)的汽車零配件上以耐磨工程塑料取代金屬制品。事實(shí)上，只要選擇合適的材料，針對(duì)零部件工作使用的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，耐磨級(jí)的工程塑料完全可滿足汽車的使用要求。

一般而言，汽車制品對(duì)耐磨工程塑料材料的要求如下：

1. 耐磨性能優(yōu)越，摩擦系數(shù)小，特別是動(dòng)摩擦磨耗量?。ㄒ话阈∮?mg）；

2. 力學(xué)性能優(yōu)良，韌性好，制品能有效通過(guò)高低溫循環(huán)熱沖擊（-40～ 120℃）的考驗(yàn)；

3. 產(chǎn)品表面光潔度高，加工成型性能好；

4. 耐溶劑性能優(yōu)良，可適應(yīng)長(zhǎng)期接觸油類制品的場(chǎng)合。

      在眾多的耐磨材料中，相比之下，尼龍類的產(chǎn)品由于綜合力學(xué)性能高，具有優(yōu)良的耐溶劑性，更能滿足此類制品的要求。因此，就汽車用耐磨制品來(lái)講，往往選擇尼龍類產(chǎn)品來(lái)滿足使用的要求。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系墊片用高光澤、高尺寸精度耐磨尼龍合金

圖1：高尺寸耐磨尼龍墊片

圖2：高光澤耐磨尼龍墊片

表1高光澤、高尺寸精度耐磨尼龍合金PA66 6207產(chǎn)品數(shù)據(jù)表

       汽車差速器齒輪墊片、各類汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系軸承用耐磨墊片，傳統(tǒng)上使用的都是耐磨鋼片。在以塑代鋼進(jìn)展過(guò)程中，技術(shù)人員嘗試采用不同的耐磨材料進(jìn)行替代，如PI、PEEK、PPS、尼龍等，然而不是耐磨效果不盡理想，就是價(jià)格過(guò)高，推行困難。因此，如何獲得性價(jià)比較高的耐磨材料是對(duì)這一應(yīng)用領(lǐng)域選材的重要目標(biāo)。此外，由于是用于傳動(dòng)齒輪的墊片，對(duì)于厚度方向的精度要求非常高，如果出現(xiàn)尺寸精度誤差，就會(huì)直接導(dǎo)致傳動(dòng)齒輪的損壞。而常規(guī)的耐磨制品，由于熱收縮等因素，端面很容易產(chǎn)生凹面效應(yīng)，特別是厚制件（5mm以上）芯部收縮與邊緣收縮尺寸差別大更是突出的問(wèn)題，因此必須改進(jìn)后才能使用。

       針對(duì)這一應(yīng)用領(lǐng)域，我公司專門開(kāi)發(fā)了具有較高的耐摩擦性、沖擊韌性及尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)具有較好流動(dòng)性的SuployTMPA666207產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)了汽車用耐磨墊片的以塑代鋼。該產(chǎn)品的典型數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

        使用PA666207產(chǎn)品生產(chǎn)差速器齒輪軸承墊片，產(chǎn)品耐磨性能突出，具有很高的光潔度，且由于合金化，產(chǎn)品在厚度尺寸方面的均一性大大提高，端面平整度好，完全可滿足齒輪裝配的技術(shù)要求，同時(shí)價(jià)格極有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前，這種墊片已通過(guò)用戶裝車實(shí)驗(yàn)，取得認(rèn)可，并已規(guī)模放量生產(chǎn)，性能質(zhì)量非常穩(wěn)定。

汽車泵閥殼體用高強(qiáng)度耐磨尼龍合金

圖3：淺色高強(qiáng)度耐磨尼龍泵殼體

表2高強(qiáng)度耐磨尼龍合金PA666207G9 產(chǎn)品數(shù)據(jù)表

      汽車離合器助力泵等殼體產(chǎn)品由于使用的特殊性，不僅要求材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐溶劑特性即在一定壓力下（＞9kg）經(jīng)液壓油長(zhǎng)期浸泡無(wú)開(kāi)裂、不變形（低蠕變），而且還要求具有優(yōu)異的耐磨特性。特別是注塞泵殼體產(chǎn)品，其內(nèi)壁的柱塞需往復(fù)運(yùn)動(dòng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)次以上，因此對(duì)于殼體自身的耐磨性和內(nèi)壁的表面光潔度要求均很高。而單純的耐磨增強(qiáng)尼龍，特別是高增強(qiáng)的產(chǎn)品（40%～50%玻纖增強(qiáng)），很難實(shí)現(xiàn)耐磨與高表面光潔度的效果。

       我公司將淺色復(fù)合耐磨體系應(yīng)用于改性尼龍，結(jié)合合金化、高增強(qiáng)高光潔度技術(shù)，有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了SuployTMPA666207G9（本色）產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有優(yōu)異的力學(xué)性能（高達(dá)45%增強(qiáng)）和耐磨性能，同時(shí)具有很高的內(nèi)壁表面光潔度，無(wú)玻纖外露，耐溶劑性能突出，完全能滿足滑動(dòng)摩擦的使用要求。此外，該產(chǎn)品由于是淺色體系，可方便制品的設(shè)計(jì)和著色。該產(chǎn)品的典型數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

      目前，該產(chǎn)品已成功應(yīng)用到汽車用柱塞式離合器總泵殼體制品的生產(chǎn)中，并通過(guò)了50萬(wàn)次往復(fù)式摩擦實(shí)驗(yàn)。該殼體具有優(yōu)良的耐溶劑性能，長(zhǎng)期使用下無(wú)變形且無(wú)液壓油泄露，其性能達(dá)到了進(jìn)口配件的水平。

結(jié)語(yǔ)

      隨著汽車技術(shù)與新材料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，耐磨級(jí)尼龍合金產(chǎn)品因其優(yōu)良的綜合性能、突出的耐磨特性，以及較高的性價(jià)比，在汽車配件中的應(yīng)用將會(huì)得到更大的提升。而準(zhǔn)確把握汽車產(chǎn)品對(duì)材料的技術(shù)要求，將是加快此類產(chǎn)品推廣應(yīng)用的必要條件，同時(shí)也將繼續(xù)作為我們研究開(kāi)發(fā)工作的目標(biāo)之一。