Automobilio buferio dizaino aspektai

Automobilio bamperis yra vienas iš didesnių automobilio priedų. Jis atlieka tris pagrindines funkcijas: saugumą, funkcionalumą ir dekoratyvumą.

Yra trys pagrindiniai būdai sumažinti automobilių bamperių svorį: lengvos medžiagos, konstrukcijos optimizavimas ir gamybos proceso inovacijos. Lengvas medžiagų svoris paprastai reiškia originalių medžiagų pakeitimą mažesnio tankio medžiagomis tam tikromis sąlygomis, pavyzdžiui, iš plastiko pagamintu plienu; lengvų bamperių konstrukcijos optimizavimas daugiausia yra plonasienis; naujas gamybos procesas apima mikroputojimą. Naujos technologijos, tokios kaip medžiagos ir dujomis pagreitintas liejimas.

Dėl mažo svorio, gerų eksploatacinių savybių, paprastos gamybos, atsparumo korozijai, smūgiams ir didelės dizaino laisvės plastikai plačiai naudojami automobilių pramonėje, todėl jie vis dažniau naudojami automobilių medžiagose. Automobilyje sunaudojamo plastiko kiekis tapo vienu iš kriterijų, vertinant šalies automobilių pramonės išsivystymo lygį. Šiuo metu išsivysčiusiose šalyse automobilio gamybai sunaudojamas plastikas siekia 200 kg, tai sudaro apie 20 % visos transporto priemonės kokybės.
Kinijos automobilių pramonėje plastikas pradėtas naudoti gana vėlai. Ekonomiškuose automobiliuose plastiko kiekis tesiekia 50–60 kg, vidutinės ir aukštos klasės automobiliuose – 60–80 kg, o kai kurie automobiliai gali sverti iki 100 kg. Gaminant vidutinio dydžio sunkvežimius Kinijoje, kiekvienam automobiliui sunaudojama apie 50 kg plastiko. Kiekvieno automobilio plastiko sunaudojimas sudaro tik 5–10 % automobilio svorio.
Bamperio medžiagai paprastai keliami šie reikalavimai: geras atsparumas smūgiams ir oro sąlygoms. Geras sukibimas su dažais, geras takumas, geros apdirbimo savybės ir maža kaina.
Todėl PP medžiagos neabejotinai yra ekonomiškiausias pasirinkimas. PP medžiaga yra universalus plastikas, pasižymintis puikiomis eksploatacinėmis savybėmis, tačiau pats PP pasižymi prastomis žemos temperatūros savybėmis ir atsparumu smūgiams, nėra atsparus dilimui, lengvai sensta ir turi prastą matmenų stabilumą. Todėl automobilių bamperių gamybai dažniausiai naudojamas modifikuotas PP. Šiuo metu specialios polipropileno automobilių bamperių medžiagos paprastai gaminamos iš PP, o tam tikra dalis gumos arba elastomero, neorganinio užpildo, pagrindinio mišinio, pagalbinių medžiagų ir kitų medžiagų sumaišoma ir apdorojama.
Plonų buferio sienelių sukeliamos problemos ir sprendimai

Buferio plonėjimas lengvai sukelia deformaciją, o deformacija atsiranda dėl vidinio įtempio išsiskyrimo. Plonasieniai bamperiai dėl įvairių priežasčių įvairiuose liejimo etapuose sukuria vidinius įtempius.
Paprastai tai daugiausia apima orientacinį įtempį, terminį įtempį ir formos išlaisvinimo įtempį. Orientacinis įtempis yra vidinė trauka, kurią sukelia tam tikra kryptimi orientuoti lydalo pluoštai, makromolekulinės grandinės arba segmentai ir nepakankama relaksacija. Orientacijos laipsnis yra susijęs su gaminio storiu, lydalo temperatūra, formos temperatūra, įpurškimo slėgiu ir laikymo laiku. Kuo didesnis storis, tuo mažesnis orientacijos laipsnis; kuo aukštesnė lydalo temperatūra, tuo mažesnis orientacijos laipsnis; kuo aukštesnė formos temperatūra, tuo mažesnis orientacijos laipsnis; kuo didesnis įpurškimo slėgis, tuo didesnis orientacijos laipsnis; kuo ilgesnis laikymo laikas, tuo didesnis orientacijos laipsnis.
Terminis įtempis atsiranda dėl aukštesnės lydalo temperatūros ir žemesnės formos temperatūros, todėl susidaro didesnis temperatūrų skirtumas. Lydalas prie formos ertmės aušinamas greičiau, o mechaninis vidinis įtempis pasiskirsto netolygiai.
Išformavimo įtempį daugiausia lemia formos stiprumo ir standumo stoka, elastinė deformacija veikiant įpurškimo slėgiui ir išstūmimo jėgai bei netolygus jėgos pasiskirstymas, kai produktas išstumiamas.
Plonesnis buferis taip pat turi sunkumų išimant formą. Kadangi sienelės storio matuoklis yra mažas ir mažai susitraukia, produktas tvirtai prilimpa prie formos; dėl gana didelio įpurškimo greičio išlaikomas pastovaus laikymo laikas. Sudėtinga kontroliuoti; gana plonos sienelės ir briaunos taip pat yra pažeidžiamos išimant formą. Normaliam formos atidarymui įpurškimo mašina turi užtikrinti pakankamą formos atidarymo jėgą, o formos atidarymo jėga turėtų sugebėti įveikti pasipriešinimą atidarant formą.