Новости

Apr 25, 2023

Смола PAI, используемая в звездочке кулачка

Сотрудники PlasticsToday | 29 октября 2015 г. · Полиамидоимидная (PAI) смола от Solvay.

Сотрудники PlasticsToday | 29 октября 2015 г.

Полиамидо-имидная смола (PAI) от Solvay Specialty Polymers (Альфаретта, Джорджия) была использована для замены обычного металла при изготовлении инновационной конструкции кулачковой звездочки для проекта Polimotor 2. Solvay является основным спонсором этого долгожданного технического проекта, целью которого является разработка и производство полностью пластикового двигателя нового поколения для гоночных соревнований в 2016 году.

«Торлон PAI компании Solvay сыграл жизненно важную роль в успехе нашего первого двигателя Polimotor в начале 1980-х годов; с тех пор широта, производительность и универсальность технологий материалов компании определенно расширились», — сказал руководитель проекта Матти Хольцберг, который также является президентом. композитных отливок (Уэст-Палм-Бич, Флорида). «Постоянные достижения Solvay создают основу для еще больших инноваций в Polimotor 2 сегодня, где его наполненный углеродным волокном Torlon PAI позволил разработать механически прочную, но чрезвычайно легкую звездочку распредвала. Это только первое из нескольких новых революционных применений с использованием Solvay передовые технологии материалов, о которых мы планируем объявить в ближайшие месяцы».

Звездочки кулачка прикреплены к одному концу кулачкового вала в автомобильном двигателе внутреннего сгорания и вместе с ремнем ГРМ помогают поддерживать синхронизацию между кулачковым валом и коленчатым валом. Несмотря на постоянное воздействие высокого крутящего момента, экстремальных температур и вибрации, а также грязи, автомобильных жидкостей и дорожной соли, кулачковые звездочки должны надежно обеспечивать точный контроль времени для поддержания оптимальных характеристик двигателя. Если эти звездочки перегреются, сколутся, потеряют форму или не смогут надежно работать под нагрузкой, все, от кривошипа до поршней, может быстро перестать работать должным образом.

Звездочки кулачков обычно изготавливаются из спеченной стали, алюминия или иногда из термореактивных фенольных полимеров. Тем не менее, компания Polimotor 2 решила отлить звездочки кулачка с прямым зубом своего двигателя, используя Solvay Torlon 7130 PAI, армированный на 30 процентов углеродным волокном - сверхвысокопроизводительный сорт, выпущенный Solvay спустя много времени после более ранней версии Polimotor в 1980-х годах.

Как класс материалов, Torlon PAI компании Solvay обеспечивает высочайшую прочность, жесткость и усталостную прочность среди всех термопластических технологий при температуре до 525° F (275° C). Torlon 7130 PAI, в частности, обеспечивает наиболее оптимальный баланс этих механических свойств в линейке: удельная прочность 5,4 x 105 дюйм-фунт/фунт (1,4 105 Дж/кг) и удельная жесткость 6 x 107 дюйм-фунт/фунт ( 15 106 Дж/кг). Нержавеющая сталь, напротив, обеспечивает удельную прочность и жесткость 3,1 x 107 дюйм-фунтов/фунт (0,8 106 Дж/кг) и 9,7 x 107 дюйм-фунтов/фунт (24 106 Дж/кг) соответственно.

С практической точки зрения это позволяет 2-кулачковой звездочке Polimotor, изготовленной из Torlon 7130 PAI, обеспечивать сопоставимые механические свойства при уменьшении веса на 75 процентов по сравнению с кулачковой звездочкой аналогичного размера из нержавеющей стали, которая весит 2,4 фунта (1,1 кг).

В отличие от металлов, Torlon 7130 PAI не проводит тепло, что способствует увеличению срока службы ремня. Это также исключает возможное сколы звездочки, что может стать проблемой при использовании фенольных материалов, поскольку они более хрупкие. Наконец, высокоэффективный PAI Solvay обеспечивает превосходную усталостную устойчивость и превосходные характеристики износа при повышенных давлениях и скоростях, тем самым снижая шум и вибрацию, а также обеспечивает широкую химическую стойкость к автомобильным жидкостям.

«Инновационный выбор высокопрочного, легкого, устойчивого к усталости материала Torlon PAI вместо традиционной спеченной стали или алюминия имел решающее значение для нашей способности разработать новую, современную систему привода клапанного механизма для Polimotor 2», — сказал Фрейзер Лейси. , старший технический специалист Gates Corp.

Torlon PAI и другие высокоэффективные полимеры Solvay получают широкое распространение в качестве альтернативы металлу в автомобильных двигателях, поскольку OEM-производители стремятся уменьшить их размеры и снизить скорость. Передовые полимеры Solvay обеспечивают более высокую эффективность за счет снижения веса, что позволяет OEM-производителям соблюдать более жесткие корпоративные нормы средней экономии топлива (CAFÉ) и более строгие стандарты выбросов CO2, которые считаются главными приоритетами автомобильной промышленности на следующее десятилетие.