چکیده
با افزایش تقاضا برای اتوبوس های سبک و سازگار با محیط زیست ، الزامات جامع عملکرد برای مواد داخلی به طور فزاینده ای سختگیرانه می شود. ترکیبی از TPU (پلی اورتان ترموپلاستیک) و ABS (آکریلونیتریل بوتادین استایرن استایرن) از طریق فناوری همزمان با هم به عنوان یک انتخاب ایده آل برای نسل جدید پانل های داخلی اتوبوس ظاهر شده است. Jiangsu Compound بر اساس پروژه های موجود ، تحقیق و توسعه محصول جدید را توسعه داده است. به همین دلیل ، ما دستگاهی را برای تولید ورق های TPU\/ABS سفارشی کرده ایم. مزایای اصلی آن مانند مقاومت در برابر خراش و حفاظت از محیط زیست ، پشتیبانی نظری را برای ارتقاء بیشتر و کاربرد آن در زمینه فضای داخلی اتوبوس فراهم می کند.
تصویر 1 حمل و نقل ماشین جدید
1. الزامات مربوط به مواد داخلی اتوبوس و سازگاری TPU\/ABS
1.1 تقاضای متنوع برای مواد داخلی اتوبوس
با توسعه شدید صنعت اتوبوس ، راحتی و ایمنی محیط های داخلی مورد توجه فزاینده ای قرار گرفته است. به عنوان یک مؤلفه اصلی در وسیله نقلیه ، پانل های داخلی باید در برابر فشارهای مکانیکی از تماس روزانه مسافر و حمل چمدان مقاومت کنند ، در حالی که عوامل محیطی مانند نور ، دما و رطوبت را تحمل می کنند. الزامات کلیدی عبارتند از:
عملکرد مکانیکی: استحکام بالا برای مقاومت در برابر ارتعاشات ، تأثیرات و بارهای مسافران\/چمدان ها ، عدم وجود تغییر شکل یا شکستگی در طول استفاده طولانی مدت. مقاومت خوب خستگی نیز بسیار مهم است.
سازگاری محیطی: مقاومت عالی در برابر آب و هوا در برابر اشعه ماوراء بنفش ، ازن ، نوسانات دما و رطوبت برای جلوگیری از زردی ، آغوش و محو شدن-مخصوصاً برای اتوبوس هایی که در مناطق با ارتفاع زیاد ، نورپردازی قوی یا دما.
قابلیت استفاده: مقاومت در برابر خراش برای حفظ ظاهر تحت اصطکاک مکرر (به عنوان مثال ، پوشاک ، چمدان) و پاکسازی آسان برای کاهش هزینه های نگهداری از طریق پاک کردن ساده.
استانداردهای زیست محیطی: رعایت مقررات سختگیرانه مانند ROHS و محدودیت های VOC در وسیله نقلیه (ترکیبات آلی فرار) ، که نیاز به مواد خطرناک کم و بازیافت بالا دارد.
طراحی سبک وزن: کاهش وزن مواد برای کاهش مصرف انرژی وسیله نقلیه و بهبود راندمان سوخت.
تصویر .2 برگه داخلی اتوبوس با بافت
1.2 محدودیت مواد سنتی
شکم خالص: استحکام خوب و پردازش اما سختی سطح و مقاومت در برابر آب و هوا ، مستعد خراش و پیری.
پی وی سی: حاوی پلاستیک سازها (غیر محیط زیست) ، با مقاومت در برابر خراش\/آب و هوا ناکافی و تخریب عملکرد در طول زمان.
مواد فلزی: وزن سنگین (ناسازگار با روند سبک وزن) ، هزینه های پردازش بالا و خطرات ایمنی بالقوه در برخورد.
1.3 مزایای سیستم کامپوزیت TPU\/ABS
سیستم TPU\/ABS با همدست تمام نیازها را از طریق خواص مکمل برآورده می کند:
هم افزایی عملکرد: ABS پشتیبانی و پردازش سفت و سخت را به عنوان ماده پایه فراهم می کند ، در حالی که TPU عملکرد سطح را با مقاومت خراش ، مقاومت در برابر آب و هوا و دوستی محیطی تقویت می کند.
سازگار با محیط زیست و سبک وزن: TPU بدون پلاستیک ساز (مطابق با استانداردهای محیطی) و چگالی کم است و ضمن حفظ عملکرد ، وزن پانل را کاهش می دهد.
تصویر .3 کاردستی سنتی برای ساخت چرم نرم
2. خواص TPU و پیشرفت آنها برای پانل های داخلی
2.1 خراش عالی و مقاومت در برابر سایش
انعطاف پذیری مواد: TPU دامنه سختی ساحلی (60A-80D) و ضریب اصطکاک سطح پایین را ارائه می دهد ، و به سختی های سفارشی برای قسمت های مختلف اجازه می دهد (به عنوان مثال ، TPU سخت و سخت برای نواحی مکرر مانند پانل های صندلی و TPU کم کاری برای قطعات انعطاف پذیر مانند گوشه های صفحه درب).
پشتیبانی داده ها: ضرر سایش TABER (CS {0}} چرخ ، بار 1 کیلوگرم) تنها 20-40mg است ، به طور قابل توجهی پایین تر از پلاستیک های رایج (به عنوان مثال ، 80-120mg برای ABS خالص) ، و اطمینان از یکپارچگی سطح طولانی مدت تحت اصطکاک (به عنوان مثال ، تماس با منزل).
2.2 مقاومت در برابر آب و هوا و پیری
دوام محیطی: TPU در برابر اشعه ماوراء بنفش ، ازن ، و دما\/رطوبت شدید بدون تخریب مولکولی یا تغییر رنگ مقاومت می کند.
عملکرد میدانی: در مناطق با ارتفاع زیاد\/آفتابی (به عنوان مثال ، تبت ، چینگی) ، پانل های تحت تأثیر TPU ظاهر و عملکرد را برای سالها حفظ می کنند و مواد سنتی را در تست های پیری شتاب (تحمل هزاران ساعت از شرایط سخت) پیشی می گیرند.
تصویر .4 درمان سطح پانل های داخلی
2.3 دوستی محیطی و پاکسازی آسان
ویژگی های سبز: TPU عاری از فلزات سنگین و پلاستیک سازها ، مطابق با استانداردهای ROHS و 车内 VOC و قابل بازیافت است.
کارایی نظافت: سطح متراکم آن در برابر نفوذ روغن\/لکه مقاومت می کند ، و امکان تمیز کردن سریع با یک پارچه مرطوب و بحران برای فضای داخلی اتوبوس با ترافیک بالا را فراهم می کند.
2.4 سازگاری فرآیند
تطبیق دمای ذوب: TPU و ABS دامنه های ذوب مشابه (180-220 درجه) را به اشتراک می گذارند ، و امکان اکستروژن یکپارچه را بدون مشکلات سازگاری فراهم می کند.
انعطاف پذیری فرآیند: فرمولاسیون TPU قابل تنظیم و پارامترهای فرآیند نیازهای بخش متنوعی را برآورده می کنند.
تصویر .5 فناوری سنتی
3. فن آوری های کلیدی فرآیند تجربی TPU\/ABS
3.1 اصل فرآیند
تهیه مواد: TPU و ABS را برای از بین بردن رطوبت خشک کنید ، سپس به یک اکسترودر دوقلو تغذیه کنید.
ذوب و پلاستیک سازی: اکسترودرها هر دو ماده را تا 180-220 درجه گرم می کنند و ذوب یکنواخت را تشکیل می دهند.
قالب گیری همزمان: TPU (لایه سطح) و ABS (لایه هسته) در یک قالب سفارشی ادغام می شوند تا یک ساختار "لایه عملکردی TPU + لایه پشتیبانی ABS" تشکیل شود و به دنبال آن خنک کننده ، کشش و برش.
3.2 مزایای فرآیند
کاهش هزینه:
پس انداز مادی: ABS 70-80 ٪ از کامپوزیت را کاهش می دهد و میزان مصرف TPU را کاهش می دهد (هزینه 45 ٪ کمتر از تزریق کامل TPU).
بهره وری: تشکیل یک مرحله ای ، پیوند چسب ، کاهش ، تجهیزات و هزینه های کار را از بین می برد.
بهینه سازی عملکرد:
ضخامت لایه قابل کنترل: ضخامت لایه tpu ({{0}}. 2–1.0mm) عملکرد و هزینه را تعادل می دهد (به عنوان مثال ، لایه های ضخیم تر برای مناطق با شکاف بالا).
عملکرد یکپارچه: استحکام ABS + خواص سطح TPU پانل هایی با استحکام ، دوام و انطباق محیطی برتر ایجاد می کند.
بهره وری بالا: تولید مداوم و خودکار ، قوام و میزان ضایعات پایین را تضمین می کند.
3.3 چالش ها و راه حل های فنی
چسبندگی بین لایه:
صادر کردن: اختلافات شیمیایی ممکن است باعث لایه لایه شود.
راه حل: برای ترویج انتشار مولکولی ، شیب دمای ذوب (TPU کمی داغتر از ABS) را تنظیم کنید. کانال های جریان قالب را برای مخلوط کردن بهتر و فشار سطحی بهینه کنید.
کنترل نقص سطح:
صادر کردن: نوسانات دما یا ناخالصی ها باعث نقص سطح می شوند (به عنوان مثال ، شکستگی ذوب ، حباب).
راه حل: برای از بین بردن ناخالصی ها و بهینه سازی پارامترهای اکستروژن\/خنک کننده از کنترل دما دقیق (تحمل درجه 1 درجه) ، مواد فیلتر استفاده کنید.
تصویر .6 تجهیزات فرآیند اکستروژن
4. برنامه ها و نتایج عملی
4.1 مورد 1: تولید کننده بزرگ اتوبوس
پیشینه: مقاومت در برابر خراش\/آب و هوا و کاهش وزن برای اتوبوس های طولانی\/تور (پانل های اصلی ABS دارای پیری سریع\/خراش) بودند.
راه حل: 75 ٪ ABS CORE {1}}. 5mm لایه TPU ، کنترل فرآیند سخت.
نتایج:
تست خراش: 500 چرخه (500 گرم پشم استیل) بدون آسیب قابل مشاهده (در مقابل 100 چرخه برای ABS خالص).
30 ٪ کاهش وزن در مقابل پانل های فلزی پوشیده ، بهبود راندمان سوخت.
45 ٪ صرفه جویی در هزینه در مقابل تزریق کامل TPU ، با {2}}} سال عملکرد پایدار در محیط های سخت.
4.2 مورد 2: شرکت اتوبوس شهری
پیشینه: ترافیک مسافر زیاد به مقاومت شدید خراش ، تمیز کردن آسان و VOC کم نیاز داشت.
راه حل: سطح TPU با شکاف بالا + هسته ABS با رونق بالا.
نتایج:
50 ٪ تمیز کردن سریعتر با پاک کردن ساده ، {1}}} سالهای خدمت (پانل های دو سنتی).
سطح VOC بسیار پایین تر از استانداردهای ملی ، تضمین سلامت مسافر.
تصویر .7 فرآیند برجسته سازی غلتکی
5. روندها و چشم اندازهای آینده
5.1 برنامه های توسعه یافته
تجهیزات تجربی پیشرفته ، کامپوزیت های TPU\/ABS را برای قطعات داخلی بیشتر (داشبورد ، دستگیره درب ، قاب صندلی) با تنظیم فرمولاسیون EG ، TPU مقاوم در برابر گرما برای داشبورد و TPU مقاوم در برابر سایش برای دستگیره های درب فعال می کند.
5.2 توسعه پایدار
TPU مبتنی بر زیستی: از منابع تجدید پذیر (روغن های گیاهی ، نشاسته) برای کاهش ردپای کربن و تحقق اهداف اقتصاد دایره ای توسعه یافته است.
سیستم های بازیافت: برای ترویج کارآیی منابع ، روی طرح های قابل بازیافت و پردازش مجدد پانل زباله تمرکز کنید.
5.3 نوآوری های هوشمند و کاربردی
ادغام با سنسورها\/مواد رسانا برای ویژگی های هوشمند (سطوح خودآزمایی ، داشبورد حساس به فشار) و مواد افزودنی عملکردی (خصوصیات ضد باکتریایی ، ضد استاتیک) برای افزایش کیفیت داخلی.
تصویر .8 فرآیند لمینیت حرارتی
پایان
TPU\/ABS همزمان فن آوری ، عملکرد ، هزینه و نیازهای زیست محیطی را از طریق نوآوری مواد و فرآیند متعادل می کند و یک راه حل کارآمد برای ارتقاء داخلی اتوبوس ارائه می دهد. مقاومت در برابر خراش ، طول عمر طولانی و دوستانه سازگار با محیط زیست کاملاً با سناریوهای حمل و نقل عمومی با کاربرد بالا و نوید پتانسیل گسترده بازار مطابقت دارد. با پیشرفت فناوری ، این کامپوزیت برنامه های خود را گسترش می دهد و باعث توسعه پایدار و هوشمندانه در صنعت اتوبوس می شود. تحقیق و توسعه مداوم برای غلبه بر چالش های جدید و به حداکثر رساندن پتانسیل های آن مهم خواهد بود.