中国汽车密封件行业技术环境分析
一、中国汽车密封件行业技术发展概况
经过20余年发展,汽车密封件产品结构和产品设计、生产装备与工艺技术取得明显进步,多数密封条挤出生产线的加热硫化方式为微波硫化和热空气硫化相结合,还有采用玻璃珠沸腾床硫化和硫化罐等加热硫化方式,近年来又引进了欧洲高温强风、多向送风的加热硫化橡胶密封条挤出生产线。
橡胶密封条材料基材是三元乙丙橡胶,为了满足对不同类型和不同安装部位的要求,汽车密封件要求采用不同性能的三元乙丙橡胶混炼胶制作。随着汽车工业的发展,用于汽车密封件的新型材料越来越多,尤其是热塑性弹性体材料(TPE)作为汽车密封件的优越性被业内人士所认识,用在汽车密封件的热塑弹性体材料主要有聚烯烃热塑性弹性体,其耐磨性好、摩擦系数小,用作汽车玻璃导槽密封条的挤出用料,更可用作汽车密封件的接角材料;此外水发泡海绵状TPE在
国外已研制成功,已在汽车橡胶密封条上得到广泛应用,成为取代海绵橡胶制作汽车密封件的新趋向;另外TPE着工艺简单方便,已常作为汽车橡胶密封条的外装饰材料,目前彩TPE和彩橡胶在线共挤包覆橡胶密封条技术,国内数家汽车密封件企业已引进应用。
为了防止橡胶密封条与车身扳金件开启的贴合面冷冻粘连,通常采用有机硅涂层对橡胶密封条贴合面进行处理;聚氨酯涂层喷涂在橡胶密封条滑动表面用来代替静电植绒技术也开始推广应用。
二、中国汽车密封件产品工艺特点或流程
汽车密封件产品的生产加工工艺主要分为两大类:一是以橡胶为原材料的密封条产品,这类产品的加工工艺包括橡胶混炼工艺(两段式炼胶)、多种材料复合挤出工艺(硬胶、软胶、彩胶、海绵胶、金属骨架、加强线等)、加热硫化工艺(微波硫化、热空气硫化、玻璃微珠沸腾床硫化、盐浴硫化、硫化罐硫化等)、后加工工艺(裁断、硫化接头、静电植绒、表
面喷涂、粘接等);二是以塑料和热塑性弹性体(TPE)为原材料的密封条产品,这类产品不需要加热硫化工艺,产品挤出后仅需冷却成型,生产线比较短,设备也相对简单。
在汽车密封件复合挤出工艺方面,自动化程度较高,国内技术已相对成熟,已有多家公司可以根据汽车密封件企业的需求进行挤出生产线的组线设计、加工和调试工作。与国外挤出生产线相比,国内生产线价格低廉,仅为进口生产线的1/3左右,设备能力指数较低,通常应用于中低端车型的密封条产品生产。汽车密封件复合挤出工艺最重要的一个参数就是正常生产时的挤出速度,该参数越大,则产出汽车密封件产品的综合成本越低,市场竞争力越强。决定该工艺参数优劣的因素,除了成套生产线设备能力之外,适合高速挤出的材料、结构、配方设计将起到极大的决定作用。目前.该参数一般分为三个档次:小于10M/min、10M—20M/min、大于20M/min。国内汽车密封件企业大多在10M/min以内,少数合资企业及中资企业达到10M-20M/min,而国外的汽车密封件企业基本上都在20M/min以上。
在汽车密封件挤出以后的后加工工艺方面,由于目前国内劳动力成本较低,自动化程度普遍较低,属劳动密集型工序。但是随着国民经济的不断发展,国内劳动力成本将会逐步提高,各汽车密封件企业也将逐步引进和开发自动化程度较高的后加工生产设备。
此外,在汽车密封件后加工工艺方面,随着科学技术的发展,已涌现出一批新的工艺和设备,如旋转式静电植绒设备的出现解决了汽车密封件多向植绒的问题;尼龙扣钉自动装配机取代了传统人工装配扣钉的方式,不仅可以提高生产效率、减少用工人数,还能避免扣钉的漏装、错装等质量问题的发生;变截面复合挤出技术极大地提升了汽车密封件产品的可安装性、密封性、装饰性等功能;各种薄膜带(植绒带、PE耐磨带、TPV彩装饰带等)与汽车密封件连续粘贴技术,不仅简化了原有生产工艺,降低了生产成本,还延伸了汽车密封件行业的产业链。
目前、汽车密封件主体材料普遍采用三元乙丙橡胶(EPDM)或聚氯乙烯塑料(PVC)。三元乙丙橡胶(EPDM)是由汽车密封条
乙烯、丙烯单体加入少量非共轭二烯烃聚合而成的弹性体材料,其结构特点是在聚合物的分子链上无不饱和双键,而在支链上引入不饱和双键,因而具有优良的耐气候性、耐热性、耐臭氧性、耐紫外线性以及良好的加工性能和低压缩永久变形性,是生产汽车密封件的首选材料,一般情况下采用EPDM 材料生产的汽车密封件使用寿命可达十几年。PVC材料则较多的应用于表面装饰要求较高的汽车密封件,如车
顶饰条、车窗内外侧密封条。随着汽车工业的发展,可用于汽车密封件加工生产的新型材料越来越多。其中热塑性弹性体(TPE)材料就是最突出的一类新型环保材料,它主要分为聚烯烃类(TPV、TPO);聚氨酯类(TPU);聚酯类(TPEE):聚氯乙烯类(TPVC);聚酰胺类(TPAE)等类型的热塑性弹性体。而用在汽车密封件产品上的主要是聚烯烃类(TPV、TPO)热塑性弹性体材料,这类材料与玻璃的摩擦系数小、耐磨性能好,可作为汽车玻璃导槽、车门玻璃内外密封条及部分辅助密封条用料。另外,在各种汽车密封件的辅助材料方面越来越注重环保要求,如各种环保型粘接剂、水性涂层材料的应用。