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富婆印刷图库:微孔发泡技术让汽车驶向轻量化

时间:2019-07-08 13:41:11   作者:网钛CMS   来源:   阅读:66   评论:0
内容摘要: 在汽车非金属部件的轻量化领域,微孔发泡材料是行业竞相研究的主要课题之一。目前,塑料部件在国内汽车上占重量的10%左右,在国外汽车上达到了15%至20%。微孔发泡技术能使塑料部件的重量降低15%至30%,广泛应用于仪表板、电机支架、座位板、空调风罩、门嵌饰板等内外饰。该......
         在汽车非金属部件的轻量化领域,微孔发泡材料是行业竞相研究的主要课题之一。目前,塑料部件在国内汽车上占重量的10%左右,在国外汽车上达到了15%至20%。微孔发泡技术能使塑料部件的重量降低15%至30%,广泛应用于仪表板、电机支架、座位板、空调风罩、门嵌饰板等内外饰。该技术在20世纪80年代初被麻省理工学院提出,通常指孔径小于10靘、泡孔密度大于109个/cm3的发泡材料,这种材料的孔密度非常高且为封闭泡孔,相对于其他发泡材料具有更好的刚性,在汽车零件等工业领域广泛应用。本文中,笔者将从专利角度对微孔发泡技术的重点申请人进行分析,以期为行业企业提供参考。

  国外注重工艺技术保护

  笔者通过专利数据库检索后发现,截至目前,全球共有4000多件与微孔发泡相关的专利申请,其中国外有1700余件,美国、日本、德国三国的相关专利申请量居前三位;国内相关专利申请有2400多件,其中企业占1556件,其次是科研院所,从申请人分布地区来看,广东、江苏、浙江等地的专利申请量较高。  Trexel公司的MuCell技术是目前最为成熟、商品化最为广泛的微孔发泡技术,该技术来源于麻省理工学院在20世纪80年代提出的发明专利。Trexel公司在1995年通过专利权转让获得这项技术的全球开发和商品化推广,并在此基础上开发出连续微孔成型技术--MuCell。MuCell技术的核心即采用超临界流体为发泡剂,发泡剂在聚合物中形成均匀分布的微小气孔,通过压力控制气泡的生长使树脂形成泡孔均匀的微孔结构。  后来,Trexel公司基于MuCell技术提交相关专利申请共有33件,涉及微孔发泡工艺以及发泡设备结构的研发,旨在提高超临界流体在聚合物中的溶解性以及控制超临界流体的流量。为提高发泡剂超临界流体的溶解性,Trexel公司通过加入液压系统、设置旋转挤压系统以及在加热工作缸内安装旋转的螺旋件等方法改进;在超临界流体计量控制上,Trexel公司给出了在入口阀和出口阀之间设置储料缸控制发泡剂计量、螺杆上添加超临界流体的计量泵等解决手段。基于MuCell工艺的加工成本可降低10%至20%,减少材料消耗并缩短成型周期,成为汽车轻量化的优良解决方案。  Demag Ergotech公司在微孔发泡技术方面也申请了较多专利,其最早的相关专利申请是在1995年,申请的25件相关专利均为螺杆等机械结构的技术改进,其专利的商品化产品为Ergocell微孔发泡技术。该技术的核心是设置了气体计量与混合模块,使熔体/气体混合物的均化过程独立于塑化过程,获得的制品具有较低的内应力,消除了翘曲和缩痕,较适用于汽车内饰。  阿博格公司是全球领先的注塑机制造商,其在2015年公开了Profoam发泡技术,该技术工艺简单,采用液体发泡剂,通过密封螺杆加料段来使料斗和塑化装置之间形成压力腔,从而使发泡剂在压力下引入。该技术主要适用于纤维增强发泡材料,制得的发泡塑件最多能减重30%。阿博格公司的专利申请量不多,主要涉及注塑机结构设计,其中具有颗粒锁结构的注塑机是Profoam发泡工艺的关键技术。  笔者认为,Trexel、Demag Ergotech等国外企业掌握了微孔发泡工艺的核心技术,国内企业在使用相关技术时必然面临较高的专利许可费用。

  

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