空腔填充,一个世界项目

作者:本网编辑 文章来源:本刊编译(原文来自康隆公司) 发布时间:2012-08-31
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汽车空腔填充应用正处于增长之中。2011年,更多的汽车制造商决定,在其所生产车型的车身空腔中灌注聚氨酯软泡,以为汽车内部带来更好的隔声效果。而在这一专业的应用领域中,康隆(Cannon)凭借其特殊的专业化计量和混合解决方案而在世界范围内积累了成熟的应用经验。

在汽车空腔填充应用领域中,康隆(Cannon)已获得了巨大成功,无论是奥迪(中国)工厂,还是美国克莱斯勒汽车公司,均见证了康隆(Cannon)在此方面的成绩。

一种特殊的混合头,即3组分的TRIO 7,是为适合该应用的两种不同配方类型(即NVH 泡沫)而开发的理想混合工具。传统的2:1比率的聚氨酯泡沫是众多化学原料供应商普遍拥有的配方,而陶氏化学公司开发的24:1的特殊配方则提供了一些特殊的性能,包括能够有效地抵抗来自车身空腔深处的湿气所引发的腐蚀。因为康隆的设备是按变比例理念设计的,因此非常轻易地适应了这两大原料配方的应用需求。

无论是在克莱斯勒和通用的高度自动化组装生产线上向多种车型的旁路空腔柱中自动化地灌注小流量的聚氨酯泡沫,还是在奥迪(中国)工厂中人工灌注聚氨酯泡沫,康隆(Cannon)的混合头均很好地满足了这些化学配方的应用需求。

迄今为止,康隆(Cannon)混合头已完成了几百万个空腔的填充灌注,并且这一数字还在上升。更多的汽车制造商们已经认识到了这种聚氨酯泡沫的优越性——它能够削减来自发动机、车轮和道路的噪声频率,因而决定在更多的车型中使用这种材料。一种全新设计的康隆(Cannon)混合头LN系列目前已经面市,它满足了汽车制造商对紧凑性、泡沫质量、易于使用以及在严苛的生产环境中(因为可能是一个连续运行的组装生产线)可长时间运行等多方面的要求。

奥迪(中国)工厂中的康隆(Cannon)设备

奥迪-大众集团将空腔填充泡沫应用于其在中国制造的德国汽车奥迪A6车型上,该车在位于中国吉林省长春市的工厂中制造,这是奥迪-大众集团在中国的第一家大型汽车制造厂,该工厂全年不分昼夜地加班运行。

2011年,一套针对此应用的完整的康隆(Cannon)设备被交付使用,其中包括一个中央储料罐(完全由不锈钢制成),以为康隆(Cannon)的两台CF2计量设备和4个LN5混合头提供原料。同时还包括所有的管道和相关机架,以及一套自动补料系统、所有安全元件和电子控制元件等。

利用康隆(Cannon)的高压计量泵,这些设备被设计为预先设定在各车型上的4个或6个注射孔中的每一个灌注40~300 g的2:1比率的聚氨酯软泡。高压与低压的循环,完美地保证了恒温下的原料配方最大程度地发挥其性能优势,从而按其类型保证在40℃或50℃的工作温度下达到最佳状态。

这种连续循环还确保了对流量和灌注重量的精确控制:流体传感器与中央控制器的实时交互作用,实现了对流量的闭环控制。

该装配生产线处于连续运行状态。灌注是由站在一辆车对面的两名操作工人手工操作完成的,生产节拍大约是1min.。在此应用中,混合头的流料嘴采用了特殊的圆锥形设计,从而可充当灌注孔的塞子:泡沫原料的反应速度非常快,就像空腔灌注时间一样短促。

一套新的空腔灌注设备预计将于2012年晚期被交付给另一家奥迪(中国)工厂——新的广东佛山工厂。两台康隆(Cannon)CF2计量设备将被用于奥迪A3的生产中。基于与成功运行在长春工厂的设备完全一样的设计,该新工厂将配备最新的LN4混合头,以满足只有6.5mm灌注孔的灌注需求。

美国道路

按照康隆(Cannon)美国公司的统计,到目前为止,共有16台康隆(Cannon)机器被用于该领域中。多年来,在克莱斯勒的组装生产线上,这些设备大多在自动化的灌注线上运行,在轻型机器人上安装有紧凑的混合头。由于混合头的混合室及相应的清洁活塞直径得以减小,使得向略大于6mm直径的孔腔中灌注泡沫成为可能。活塞上的沟槽结构保证了化学组分能够始终如一地循环通过混合头,以确保每一枪都能获得完美的发泡质量,即便经过了长时间的停顿后也同样如此。相比之下,竞争产品的一个明显区别是,化学组分只是沿混合头的外围循环,其内部残留了一堆冷却泡沫,从而迫使操作者需要时常停下来清洗混合头,由此而带来了材料的浪费以及事后对废料的清理问题。

通过与陶氏化学公司富有成效的合作,使得两家公司能够针对客户的特定要求而配制特殊的聚氨酯泡沫,从而完成了诸多的成功项目。来自陶氏汽车材料部的反馈表明,一台专用的、不带料筒的康隆(Cannon)设备被快速安装在了陶氏的应用开发实验室中,以便在由汽车制造商提供的汽车车身上直接进行发泡试验。从试发泡的车型次数判断,一个明显的趋势是,越来越多的美国汽车制造商在考虑使用此NVH发泡技术。

与美国主流汽车制造商的密切合作反映了他们对这项技术都极为重视,无论是进行中的项目还是刚开始的项目,都吸引了许多新的客户。目前,一套新的康隆(Cannon)设备正在接受一家主流汽车制造商的最终测试,其安装地点将在不久后公布。

毫无疑问,由聚氨酯泡沫实现的噪声阻隔在不久的将来将不再是豪华车才有的独特性能:一些汽车制造商们正在考虑将该技术用于他们的所有车型中。

结构空腔填充,感兴趣吗?

针对空腔填充的应用,除了噪声阻隔外,康隆(Cannon)还有其他许多具有吸引力的开发成果,比如用于中空复合材料结构的增强而非金属空腔的填充等满足结构需求的技术,并拥有所有适合不同应用的设备。

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