Razmatranja dizajna branika automobila

Branik automobila jedan je od većih dodataka u automobilu. Ima tri glavne funkcije: sigurnost, funkcionalnost i ukras.

Postoje tri glavna načina za smanjenje težine automobilskih branika: lagani materijali, strukturna optimizacija i inovacija proizvodnog procesa. Lagani materijali općenito se odnose na zamjenu originalnih materijala materijalima niže gustoće pod određenim uvjetima, poput plastičnog čelika; strukturna optimizacija dizajna laganih branika uglavnom je tankostijena; novi proizvodni proces ima mikropjenjenje. Nove tehnologije poput materijala i plinom potpomognutog oblikovanja.

Plastika se široko koristi u automobilskoj industriji zbog svoje male težine, dobrih performansi, jednostavne proizvodnje, otpornosti na koroziju, otpornosti na udarce i velikog stupnja slobode u dizajnu, a sve se više koristi i u automobilskim materijalima. Količina plastike koja se koristi u automobilu postala je jedan od kriterija za mjerenje stupnja razvoja automobilske industrije neke zemlje. Trenutno je plastika koja se koristi u proizvodnji automobila u razvijenim zemljama dosegla 200 kg, što čini oko 20% ukupne kvalitete vozila.
Plastika se relativno kasno koristi u kineskoj automobilskoj industriji. U ekonomičnim automobilima količina plastike je samo 50~60 kg, za automobile srednje i visoke klase 60~80 kg, a neki automobili mogu doseći i 100 kg. Prilikom proizvodnje kamiona srednje veličine u Kini, svaki automobil koristi oko 50 kg plastike. Potrošnja plastike po automobilu iznosi samo 5% do 10% težine automobila.
Materijal branika obično ima sljedeće zahtjeve: dobra otpornost na udarce i dobra otpornost na vremenske uvjete. Dobro prianjanje boje, dobra fluidnost, dobre performanse obrade i niska cijena.
Sukladno tome, PP materijali su nesumnjivo najisplativiji izbor. PP materijal je plastika opće namjene s izvrsnim performansama, ali sam PP ima slabe performanse na niskim temperaturama i otpornost na udarce, nije otporan na habanje, lako stari i ima slabu dimenzijsku stabilnost. Stoga se modificirani PP obično koristi za proizvodnju automobilskih branika. Trenutno se posebni materijali za polipropilenske automobilske branike obično izrađuju od PP-a, a određeni udio gume ili elastomera, anorganskog punila, masterbatcha, pomoćnih materijala i drugih materijala miješa i obrađuje.
Problemi uzrokovani tankom stijenkom odbojnika i rješenja

Stanjivanje odbojnika lako uzrokuje savijanje i deformaciju, a savijanje je rezultat oslobađanja unutarnjeg naprezanja. Tankostijeni odbojnici stvaraju unutarnja naprezanja iz različitih razloga tijekom različitih faza injekcijskog prešanja.
Općenito, to uglavnom uključuje orijentacijsko naprezanje, toplinsko naprezanje i naprezanje pri otpuštanju iz kalupa. Orijentacijsko naprezanje je unutarnja privlačnost uzrokovana vlaknima, makromolekularnim lancima ili segmentima u talini orijentiranima u određenom smjeru i nedovoljnom relaksacijom. Stupanj orijentacije povezan je s debljinom proizvoda, temperaturom taline, temperaturom kalupa, tlakom ubrizgavanja i vremenom zadržavanja. Što je veća debljina, to je niži stupanj orijentacije; što je viša temperatura taline, to je niži stupanj orijentacije; što je viša temperatura kalupa, to je niži stupanj orijentacije; što je viši tlak ubrizgavanja, to je veći stupanj orijentacije; što je dulje vrijeme zadržavanja, to je veći stupanj orijentacije.
Toplinsko naprezanje nastaje zbog više temperature taline i niže temperature kalupa što stvara veću temperaturnu razliku. Hlađenje taline u blizini šupljine kalupa je brže, a mehaničko unutarnje naprezanje je neravnomjerno raspoređeno.
Naprezanje pri izvlačenju iz kalupa uglavnom je uzrokovano nedostatkom čvrstoće i krutosti kalupa, elastičnom deformacijom pod djelovanjem tlaka ubrizgavanja i sile izbacivanja te neravnomjernom raspodjelom sile prilikom izbacivanja proizvoda.
Stanjivanje odbojnika također ima problem teškoća pri vađenju iz kalupa. Budući da je mjerač debljine stijenke mali i ima malo skupljanje, proizvod čvrsto prianja uz kalup; budući da je brzina ubrizgavanja relativno velika, održava se vrijeme zadržavanja. Kontrola je teška; relativno tanke debljine stijenki i rebra također su osjetljivi na oštećenja tijekom vađenja iz kalupa. Normalno otvaranje kalupa zahtijeva da stroj za ubrizgavanje osigura dovoljnu silu otvaranja kalupa, a sila otvaranja kalupa trebala bi biti u stanju prevladati otpor pri otvaranju kalupa.