Пластики в автомобилестроении
Федеральное агенство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Тверской государственный технический университет
Кафедра “Технология металлов и материаловедения ”
Реферат по дисциплине ”Материаловедение”
на тему “Пластики в автомобилестроении”
Выполнил: Шепелёв Д.С.
Специальность: 190701-ОПУТ
Обозначение работы: Р-ОПУТ-0609-ДО
Принял: Лаврентьев А.Ю.
Тверь,2007
Содержание:
Введение………………………………………………………………………………стр.3
Определение термина пластмассы…………………………………………………..стр.3
Свойства пластиков…………………………………………………………………..стр.3-4
Полиолефины…………………………………………………………………………стр.4
Полиэтилен……………………………………………………………………………стр.4-5
Полипропилен ………………………………………………………………………..стр.5
Полистирольные пластики…………………………………………………………..стр.5-6
Поливинилхлориды………………………………………………………………….стр.6
Фторопласты………………………………………………………………………….стр6
Полиамиды……………………………………………………………………………стр.7-9
Поликарбонат………………………………………………………………………...стр.9
Полиформальдегиды…………………………………………………………………стр.9
Фенопласты…………………………………………………………………………...стр.10-11
Заключение……………………………………………………………………………стр.11
Библиографический список …………………………………………………………стр.13
Рекомендация по выбору полимерных материалов для изготовления основных узлов и деталей автомобиля……………………………………………………………………стр.12-13
Пластики в автомобилестроении.
Введение.
Применение пластмасс(пластиков) в конструкции автомобилей приобретает всй более широкие масштабы.Это объясняется в первую очередь тем, что по ряду показателей – плотности, коррозионной стойкости, антифрикционным и электротехническим, а также технологическим свойствам – пластики значительно превосходят традиционные материалы, используемве при изготовлении автомобиля.За последние 10 лет произошли принципиальные сдвиги в области применения пластмасс в автомобилестроении.Ранее из пластиков изготавливали детали только электротехнического, декоративного назначения.
Основные факторами, обусловливающими значительное внедрение пластмасс в конструкцию автомобилей, являются ;
1. Во-первых, машина становится легче, а это означает, что снижается расход топлива.
2. Во-вторых, открывается возможность для новых конструкционных решений, поскольку термопластичные полимеры легко поддаются переработке и, следовательно, позволяют воплотить любые дизайнерские идеи. Благодаря этому можно получать детали самых хитроумных форм и цветов без дополнительных операций по механической обработке и окраске.
3. В-третьих, применение пластиков помогает не только отказаться от дорогостоящих цветных металлов и нержавеющих сталей, но и сократить энерго- и трудозатраты в процессе производства, а значит, снизить стоимость автомобиля.
4. В-четвёртых, повышение долговечности и эксплуатационных характеристик автомобиля
Пластическими массами (пластмассами, пластиками) принято называть материалы, представляющие собой композицию полимера или олигомера с различными ингредиентами, находящуюся при формовании изделий в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии, а при эксплуатации - в стеклообразном (аморфном) или кристаллическом состоянии. В качестве ингредиентов могут входить наполнители- тальк, каолин, слюда, древесная мука, стеклянные, органические, углеродные и др. волокна; пластификаторы, отвердители, стабилизаторы и т.д. По характеру связующего вещества пластики подразделяются на а)термопластичные пластмассы (термопласты), получаемые на основе термопластичных полимеров, и б)термореактивные пластмассы (реактопласты), т.е. неразмягчающиеся.
а)Термопластичные пластмассы (термопласты)
В настоящее время в конструкции автомобилей применяются разнообразные полимеры: полиолефины, ПВХ, полистирол, фторопласты, полиметилакрилат, полиамиды, полиформальдегид, поликарбонат, стеклопластики, фенольные пластики, полиуретаны, этролы, аминопласты, волокниты, текстолиты и др. Самое главное преимущество пластиков в том, что они обладают комплексом свойств, необходимых для конкретного конструкционного элемента А от того, насколько соответствует материал условиям эксплуатации, зависит надежность детали и, в конечном итоге, безопасность автомобиля, а также комфорт водителя и пассажиров
Для пластиков характерны следующие свойства:
1. низкая плотность(обычно 1,0-1,8 г/см , в некоторых случаях до 0,002-0,04 г/см)
2. высокая коррозионная стойкость.Пластмассы не подвержены электрохимической коррозии,на них не действуют слабые кислоты и щёлочи
3. высокие диэлектрические свойства
4. механические свойства широкого диапозона.В зависимости от природы выбранных полимеров и наполнителей пластики могут быть твёрдыми и прочными или же гибкими и упругими.Ряд пластиков по своей механической почности превосходят чугун и бронзу. При одной и той же массе пластмассовая конструкция может по прочности соответствовать сальной.
5. антифрикционные свойства. Пластики могут служить полноценными заменитлями антифрикционных сплавов(оловянистых бронз, баббитов и др.)Например полиамидные подшипники скольжения длительное время могут работать без смазки.
6. высокие теплоизоляционные свойства.Все пластики,как правило, плохо проводят теплоту.
7. высокие адгезионные свойства
8. хорошие технологические св-ва .Изделия из пластика изготавливают способами безотходной технологии-литьём, прессованием, формованием с применением невысоких давлений или в вакууме.
Полиолефины.
Полиолефины - высокомолекулярные углеводородные алифатического ряда, получаемые полимеризацией соответствующих олефинов( этилена,пропилена, и т.д.). В этих полимерах удачно сочетаются механическая прочность, химическая стойкость, высокая морозостойкость, низкая газо- и влагопроницаемость, и хорошие диэлектрические показатели.
В автомобильной промышленности из полиолефинов широко применяются полиэтилены, полипропилены, а так же различные их модификации.
Полиэтилен- (-CH2-CH2-)n
высокомолекулярный продукт полимеризации этилена, который имеет макромолекулы линейного строения с небольшим числом боковых ответвлений.
Полиэтилен высокого давления Полиэтилен низкого давления
(ПЭВД) (ПЭНД)
Полиэтилен высокого давления(ПЭВД)- лёгкий,прочный, эластичный материал с низкой газо-, паропроницаемостью, хороший диэлектрик, отличается высокой хим. стойкостью к органическим растворителям, низким водопоглощением и отличной морозостойкостью.К недостаткам его можно отнести низкую теплопроводность, высокий коэффициент линейного расширения,низкие,по сравнению с другими полиолефинами, механические свойства и недостаточную стойкость к УФ-излучению. В автомобилестроении используются в основном следующие марки ПЭВД: 17703-010, 10703-020, 10903-020, 11503-035 (ГОСТ 16337-77) для изляции электропроводов и кабелей, в качестве заменителя стекла, для защиты металла от коррозии, для изготовления крышек подшипников, уплотнительных проеладок, детали вентиляторов и насосов,гайки, шайбы, колпачки для защиты резьбы, пробки топливных баков,трубки, шланги, бочки опрыскивателя ветрового стекла и расширителя.
Полиэтилен низког дваления(ПЭНД)- более прочный и жёсткий материал по сравнению с ПЭВД, механическая прочность его в 1,5-2 раза выше,чем у ПЭВД может эксплуатироваться в широком интервале температур. Хороший диэлектрик.Обладает высокой химической стойкостью.Нестоек к воздействию УФ-лучей.В автомобилестроении используют марки ПЭНД (по ГОСТ 16338-85):20908-040, 20708-016, 21008-075, 20608-012).Из ПЭНД изготавливают педали привода акселератора, бачки главного цилиндра тормоза и сцепления, оболочки внутреннего заднего троса привода ручного тормоза, втулки крепления уплотнения, крыльчатки, корпус лампы распределителя заднего отопитнля,коробы вентиляции передка.
Полипропилен (-CH2-CH-) n CH3
– продукт полимеризации пропилена при низком давлении.По сравнению с полиэтиленом полипропилен имеет более высокую механическую прочность и жёсткость, большую теплостойкость и меньшую стойкость к старению.Имеет хорошие химические и диэлетрические свойства.Разрушающее напряжение при растяжении достгает 25-4- МПа. Недостатком полипропилена является его невысокая морозостойкость (-20 С).В автомобилестроении полипропилен применяется для изготовления колец и прокладок изолирующих пружин подушки опоры двигателя, расширительного бачка,чехла защитного рычага привода ручного тормоза, крышки и корпуса блока предохранителей, для антикоррозионной фетеровки резервуаров, элетроизоляционных деталей, а так же изготоаления деталей применяемых при работе в агрессивных средах, корпусные детали автомобилей и корпуса аккумуляторов, прокладки,
