汽车用异型胶管

善贞实业上海

汽车用异型胶管的品种很多，本文主要讨论针织胶管。胶管的结构是由内胶层、骨架层、外胶层组成。所谓针织胶管是指胶管骨架材料的结构形式是针织的。针织 胶 管 的特点从骨架层结构上说，纤维针织结构形成的几何形状是方型的连续方格，方格和方格的纤维可以窜动且保持纤维近似相等的张力。这就给胶管的弯曲提供了方便的条件，这是汽车异型胶管多采用针织结构的原因。但这种结构的骨架材料的强度利用率却很低.造成胶管耐压强度较低，压力下变形较大。从工艺上说，针织结构可形成一定直径的针织筒，且针织张力小，这给采用无芯法制造胶管创造了条件。针织筒直径和设备针数有关，也是针织的一大特点。汽车异型胶管的工作压力不高，又要求弯曲变径等，采用针织结构比较合适，因此针织胶管成为汽车异型胶管的主要品种。近年来，国际上有取代编织、夹布和纯胶结构的汽车异型胶管的趋势。在国内也已经有了很大的发展。异型 胶 管 的品种、质量方面趋于高水平、多样化。在配件方面有胶管尼龙玻纤接头、管嘴、卡子、防磨套、防振套和防护套，三通胶管和四
通胶管方面也有很大的进展。出现了汽车异型胶管以总成形式出售的趋势。目前各类工厂的
装备、管理差别很大，各厂产品的质量水平差距更大。一部分厂家的产品水平和管理水平比较高.工艺装备、测试设备比较齐全，质量保证体系有效。在产品的标准方面，大多数胶管厂都执行汽车厂家的标准。这是指为汽车制造厂配套的厂。由于产品的标准不同，在产品的测试项目、仪器、条件、方法上都不一样。但又有共同的地方，如，都规定了胶管的材料性能、产品性能、产品尺寸、产品的寿命等内容。但也有些胶管的生产厂则是无标准生产，或制造冒牌货。在讨 论 针 织胶管时，将涉及胶管制造的工艺装备、测试仪器、质量管理等问题。但着重讨论胶管的工艺间题。因为在这方面已经取得了不少成功的经验，也还有一些问题。这些问题中既有理论问题也有实际问题。希望同行们共同努力，把针织胶管的产品水平提高到一个新的高度。
; H# A$ T% h% }1 产品标准
0 \0 |- |5 W# N4 M( ]9 q9 M目前针织胶管主要是用作汽车冷却系统和暖风系统的异型胶管。目前国内只有HG/T2941-93标准。当然标准的内容很多，目前国内市场上没有执行这个标准的。除无标准的以外都是执行国外标准。如:TL 52 361, VW TL680, GME 13001, FIAT 9. 02136，BMW, RENAULT39,V OLVO，GM6278M等等。虽然标准很多，但内容接近。希望 能 编 制一个包含大多数车型的标准，在标准中可按工作温度分成3类。因为在这些标准中除使用温度不同、寿命不同外.其他基本一样。当然标准的内容细节差别也很大，如压缩变形，不同的标准所用的方法、仪器和条件都不一样;再如寿命试验方法，设备、条件差别也比较大。但试验项目的内涵是一样的。另外有的还有一些特殊的规定如锌含量和耐电化学性能等。概括地说，国外标准的先进性、实用性都很好。其他异型胶管的标准，如燃油系统、动力转向系统的低压胶管(<5 MPa)，目前多数采用汽车厂的标准。
2 产品结构说到 产 品 结构，本文讨论的当然是针织结构的汽车异型胶管。在讨论这个问题以前顺便说一下汽车异型胶管的种类，目前市场上有纯胶的、夹布的、编织的、网眼布的、针织的和短纤维的。这些结构胶管的功能是一样的。今后都有被针织结构取代的趋势。因为针织胶管的生产技术已经成熟，流程短、成本低。针织胶管的结构从表面上看十分简单，是由内胶层、针织骨架层和外胶层组成。但针织骨架层的结构设计和工艺设计尚存在一些有待解决的问题。如胶管樱破压力的计算公式不适用，针织胶管内径和针织机针数的关系，胶管结构和形变的关系，在理论和实践方面都有待探讨。这些间题有望在不久的将来得到解决。针织胶管作为汽车异型胶管，所涉及的问题很多。如胶管的变径扩头，三通、四通胶管，胶管外面的热缩套、编织套、防振环;胶管的连接和密封，如:尼龙玻纤增强接头，金属弹簧卡子和胶管的配合等。这些问题中，有的技术已经成熟，如胶管扩头，胶管防护套;有的还有问题，如尼龙玻纤增强接头和胶管的总成寿命还不理想。三通、四通胶管的生产工艺和制造成本还有待研究。

/ S8 X) r. Y- y0 Y3 主要材料
* [: q# m( |; A8 N) f在橡胶材料方面，冷却系统和暖风系统常用乙丙橡胶;耐油系统常用NBR,氢化丁睛橡胶(HNBR),NBR/PVC,抓磺化聚乙烯(CSM),CR等及橡胶和高分子材料并用的材料。在骨架材料方面有涤纶、芳纶。汽车异型胶管除胶管主体外还有其他配件。防振环、密封环采用乙丙橡胶或耐油橡胶。塑料三通、接头采用尼龙66加玻瑞纤维，热塑套采用聚乙烯，编织套采用尼龙。除前面说的胶管标准外，汽车异型胶管总成的其他材料都有相应的标准，而且要求是比较严格的。如金属弹费卡子不仅对材料、尺寸有明确的规定，对其硬度和弹力也有要求，它关系到接头处的泄漏问题，因为泄漏与否取决于橡胶力学性能和金属弹簧卡子的几何尺寸及其模量。国内材料的标准化及其专业生产厂的问题、二次配套厂的质量认可及总成寿命
: l" R9 B4 \7 B  e% s: q8 l1 x- G问题有待解决。乙丙 橡 胶 的种类很多。大多数用EPDM。由于针织胶管采用无芯法，常采用高乙烯含量低粘度的EPDM。据说埃克森化工公司为汽车水箱和暖风用异型胶管专门开发出一种EPDM,是适于GM6278M标准的胶料。硫化体系有采用低硫或硫给予体的以及过氧化物交联体系的两种。近年过氧化物交联体系的应用有增加的趋势。橡胶配方中有很多材料都有标准和验收方法的问题。纤维材料主要是粘合问题，浸树脂的线不适于采用针织工艺。
4 o. q# O6 ]8 _! O7 x+ V( O3 k4 生产工艺及工艺装备
2 I; J; |! [% S1 @下面介绍的汽车异型胶管生产工艺及工艺装备是采用针织结构胶管目前最流行的。
(1) 生 产 流程
6 T3 [6 N4 [5 z  ~% F1 O混炼胶的制造过程基本和常规一样。从混炼胶条开始到管坯制造采用连续生产线。硫化、整理、检验和包装是半机械化的。上面介绍的针织胶管的生产流程是粗线条的，有很多细节没有一一说明。针织胶管的管坯生产是采用无芯法，硫化时还是用有芯法的。对于要求不同弯曲形状的胶管，以及有扩头或变径的胶管，由模具来保证。有些厂家硫化后要切头，有的不用。不切头的，技术先进、经济合理，但工艺严格。硫化隔离剂很关健，理想的隔离剂应当是硫化过程稳定的水溶性物质，便于清洗，非污染。目前进口的有MR 187;国产的有LH 80。这些隔离剂对过氧化物硫化的配方有点间题，对硫黄硫化的较好。针织胶管的管坯生产质量及其稳定性取决于整条生产线各有关工艺参数的设定和协调。一般是针对管坯的质量数据(尺寸、粘合强度和外观)，调整工艺参数，一旦工艺参数确定以后就可以写入工艺规程，重现性很好。只要控制好工艺条件，产品的质量就会稳定。有些工艺参数是自动控制的，只要工艺参数设置合理就可以自动进行。胶管的整体性是靠内、外层胶透过针织层的网眼粘合为一体。一般用线都是未经处理的，粘合强度靠工艺条件的调整来实现，其主要工艺条件是控制粘合时的温度和压力。在粘合要求高时也要加胶粘剂。针织胶管的工艺设计是要确定条件和工艺参数。除针织机的选择外，挤出、硫化等都是成熟的。针织机目前市场上有8针、12针、18针、24针、36针的。从工艺的角度说。几种针织机可织范围很宽，可织内径为6-60 mm的。但从胶管的结构和性能来说可织范围是比较窄的。12针的针织胶管内径为20m m的较合适;18针的针织胶管内径为34 mm的比较合适;24针的针织胶管内径为45 mm的比较合适。所谓合适是指胶管在压力下的变形相对较小。胶管压力下变形大的另一个原因就是针织的线比较松。实际用线量为理论计算值的120%左右。针织胶管的压力计算也是一个间题，橡胶工艺手册的压力计算公式不好用。实际值比计算值低，这和针织结构的线套对线的强度的影响有关。
1 E: b% \! h( |5 产品检侧及设备
5 p3 M1 F* L# W6 G! Q0 t( b7 L水箱 胶 管 的寿命是汽车厂家十分关心的间题。很多厂家对胶管的寿命在标准中都有明确
的规定。这些规定中，对试验介质的温度、压力波形和环境条件都规定得十分具体，目的是为了增强试验结果的可比性和重现性。因此水箱胶管寿命试验机和方法的标准化是必不可少的。清华大学核能技术研究院参照国外的有关文献资料，设计研制了我国第一台水箱胶管寿命试验机。目前正在进行试车，不久即将召开专家鉴定会。水箱 胶 管 寿命试验机不仅可进行水箱胶管的寿命试验，还可以进行汽车热交换器的配件和水箱散热器的寿命试验(高低温条件下)。本水 箱 胶 管寿命试验机设计的依据，主要是大众标准TL 52 361所规定的试验条件，参照其他汽车制造厂的技术标准。试验介质选用乙二醇，试验介质温度在巧。℃以下可调;试验压力为0--0.35 bar;频率为0.2-0.5 Hz;环境温度在90 'C以下可调;试验件破坏后系统会自动停车，并报替。对于一些要求有低温的试验，可创造一50℃的试验条件。整个试验机采用电脑管理。可设计试验条件及控制范围，可自动记录，试验过程中出现间题时自动停车并报警。水箱胶管寿命试验机也称作脉冲压力试验机。是水箱胶管及汽车水箱系统配件的寿命试验机。这项试验结果是描述水箱胶管质量的不可替代的数据。除此 以 外 标准中规定的其他内容，可分成
3类:材料性能、胶管性能和胶管尺寸。材料性能的都和现行的方法、仪器相同或相近。如橡
胶强力试验，不同的标准中对试样的厚度、宽度、拉伸速度、试样的型号规定可能不一样，但差别不大。试验方法多数是采用ASTM标准，也有采用企业标准的。胶管性能除脉冲试验外，耐撕、抗剥离、耐防冻液、耐机油、耐柴油和耐奥氧等试验也基本相同或相近。胶管尺寸的检测是用一个标准的模具，一次检溅完全部尺寸。这里顺便说一句，胶管质量保证体系的有效性是汽车制造厂认可的重要条件。‘ 产品的发展方向就针织胶管而言，只能作为低压胶管使用，其耐压性能不如编织和缠绕的纤维胶管。作为汽车异型胶管比较合适。这种胶管的发展趋势是朝着耐温要求更高，形状尺寸更加复杂、严格的方向发展，朝着汽车异型胶管的配套件总成的方向发展。

Q313150330

异型管没有见过针织的，见过最多的是夹布，楼主说的是针织胶管，不是异型管吧

心雨

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善贞实业上海

Q313150330 发表于 2018-7-22 09:39
% E& C9 {7 s& k" l异型管没有见过针织的，见过最多的是夹布，楼主说的是针织胶管，不是异型管吧

+ _; V5 R8 ?# F% N/ ~  l& G) t) T谢谢指正，我再去学习一下。

心雨

异形管没有针织的吗？

心雨

目前国内只有HG/T2941-93标准。
9 O% K( H* @, k! I是HG/T2491-93吧。现在是HG/T2491-2009。

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小川子

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这个资料到处都能查到。
8 f- |3 T4 v  v+ |9 @, E汽车用异形胶管，一般都是针织结构，因为车内系统压力较低，所以选用针织结构即可满足要求，也有一些特殊产品可以用到，编织和缠绕结构。

wxz-1218

学习了。谢谢楼主