一家亚洲汽车制造商在可变气门正时系统内的注塑成型油控阀中用一种独特的碳纤维增强复合材料取代了机加工铝,控制发动机进气和排气。

CFRP取代了控油阀中的机加工铝-复合材料网

高性能热塑性阀门(每辆车2-8个阀门,取决于发动机尺寸)降低了成本和重量,并改善了发动机响应时间,从而提高了发动机性能。这种聚合物名为Sumiploy™CS5530树脂,由住友化学株式会社(东京)生产,由北美住友化学先进技术有限责任公司(此处)在北美销售,将在第18届塑料工程师协会汽车展览会上展出复合材料会议和展览(SPE®ACCE)将于9月5日至7日在底特律郊区举行。Sumiploy树脂是住友SumikaExcel™聚醚砜(PES)树脂加上短切碳纤维和专有添加剂包的独特配方,可提高耐磨性和尺寸稳定性。由此得到的高性能复合材料具有优异的耐热性,良好的尺寸稳定性和在宽温度范围内的长期抗蠕变性,良好的冲击强度,对汽油,乙醇和发动机油等芳烃的耐化学性,固有的阻燃性和高环境抗应力开裂性(ESCR)。与许多其他对模具有挑战性的高温热塑性塑料不同,Sumiploy CS5530树脂具有高流动性,可以更容易地在薄壁上模塑高精度3D几何形状。

对于油控阀应用,Sumiploy CS5530复合材料必须通过的关键工程要求包括超高尺寸精度(10.7 mm±50μm或0.5%),-40至150°C的热稳定性,低摩擦系数,耐化学性发动机油,优异的疲劳强度和抗蠕变性。从机加工铝到工程热塑性复合材料的改变的驱动因素包括降低制造成本,改善发动机性能和降低重量。该部件自2015年开始生产(SOP)以来一直处于商业用途,从而建立了可靠的性能记录。作为热塑性塑料,它在车辆寿命结束时完全可回收(可熔融再加工)。

除汽车外,Sumiploy树脂还非常适用于电气/电子和航空航天部件,以替代机加工钢或铝以及其他高性能热塑性塑料,如聚醚醚酮(PEEK),聚芳醚酮(PAEK)和聚醚酰亚胺(PEI) 。虽然对于这种应用并不重要,但Sumiploy树脂在最低润滑环境下减少了对配合表面的摩擦,并且由于高精度注塑成型的零件整合,增强了功能性并降低了制造成本。在石油控制阀活塞,电磁阀活塞,加热/通风/空调(HVAC)叶片和活塞,工业齿轮以及非润滑衬套和轴承等应用中,Sumiploy树脂是金属替代品的理想选择。

Sumitomo Chemical Advanced Technologies LLC,前身为Sumika Electronic Materials,是Sumitomo Chemical Co.,Ltd。的全资子公司,是聚醚砜(PES),液晶聚合物(LCP)和高性能合金树脂的制造商。