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环保型的车用橡胶密封...

发布日期:2018-08-16 00:00 来源:http://www.huijiacompany.com 点击:

  橡塑密封件是机械产品的重要基础元件,其制造精度要求较高,随着我国汽车制造和汽车保有量的快速增长,密封件产品无论在结构上还是材料上都需要高精的技术和装备支撑。近年来,我国密封件专业生产中的部分企业顺应市场定位,及时调整产业结构和产品结构,迅速发展壮大。在快速提高产值产量的同时,在生产和检测实验装备上也做了较大投入,取得显著成效。

  1.橡塑密封材料的发展动向

  车用橡胶密封制品包括密封条、油封、○形圈、制动皮碗、制动皮膜和防尘罩等。  车用油封零部件主要由静态、动态,如旋转往复类等,按介质分类分别:燃油、滑油、液压油、制冷剂、气体等。油封在汽车上的作用是防止发动机、变速箱、车桥中的润滑油泄漏,防止外部的灰尘等杂质进入机体,保护轴承、齿轮等零部件正常工作,提高汽车行驶里程。油封主要品种有:曲轴油封、齿轮箱油封、凸轮轴油封、气门油封、轮毂与半轴油封及减震器油封等。油封零部件与国外的主要差距是耐温等级、使用寿命等,比如:国外油封寿命一级可达15万公里,而我国只能达到5~8万公里,耐高温我国还只能耐120℃~150℃,而国外已经可达150℃~200℃,这方面主要是选材和工艺造成的。所以,许多如曲轴油封、气门导杆油封尚需进口。

  油封的技术进展是原料方面,车用油封主体材料NBR在一般用途中也在广泛使用,但通过配方改进,耐油耐温性能均有很大提高。油封结构利用流体动力学原理开发出的回流油封,经过不断改进,作为汽车曲轴油封已被普遍接受,获得广泛应用。与此同时裸骨架油封是油封结构的另一重大改进,不仅减轻了油封的自重,节约了生胶,而且提高了配合精度,现在这种结构油封已在国外普遍应用。后开发出的聚四氟乙烯与橡胶的复合油封适用于60m/s的超高速要求,寿命可达80万公里。油封后处理将其封进行化学、物理表面等处理是目前油封技术发展的又一趋势。它可提高油封可靠性,延长使用寿命,处理技术有热处理(二次硫化)、表面贴聚四氟乙烯薄膜、涂防护涂层及溴化处理等。生产工艺密炼机自动混炼、精密预成型机准备半成品;全自动抽真空硫化机或注射成型机硫化、撕边模具自动脱模、去边工序机械化。配套的模具加工设备以及整套的油封检验生产线对油封100%的成品检验。经过一系列的革新,汽车油封解决了漏油问题,汽车油封可达到与汽车同寿命,而且开发出8000r/min的高速轿车油封。

  汽车的普通○形圈主要采用NBR制造,耐高温、耐燃油○形圈,如燃料喷射装置○形圈主要采用FKM制造。随着汽车发动机罩下温度的不断提高,○形圈多用FKM制造。目前,对○形圈胶料性能的主要要求为流动性好、耐热性能优和压缩永久变形小。为克服FKM流动性差的缺点,20世纪70年代曾采用相对分子质量大(数均相对分子质量约20万)与相对分子质量小(数均相对分子质量约10万)的FKM并用制造○形圈,但并未从根本上解决胶料流动性差的问题。后来开发出低相对分子质量的FKM(数均相对分子质量约6万),使胶料的门尼粘度减小、流动性改善,但却导致了○形圈的密封性能和耐热性能变差。80年代开发出相对分子质量分布宽的FKM,90年代又通过减小FKM的终端离子量,使FKM胶料的流动性进一步改善,并兼具耐热老化性能好、压缩永久变形小的特点。另外,还筛选出减小FKM胶料压缩永久变形的硫化体系——双酚AF/BPP体系,并发现采用羟基化合物和羧基化合物可以改善该体系胶料的焦烧性能。○形圈的技术进步主要表现在无飞边模具的广泛使用、模具加工精度的不断提高和注射成型技术的逐步应用。

  橡塑密封件常用的丁腈、氢化丁腈、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚四氟乙烯等特种橡塑材料的配方及加工工艺研究,提高材料适用性能和利用率依然是工作重点。纳米材料的应用将提升橡塑材料的力学性能和特殊功能。不久前,国家标准化委员会颁布执行的我国首批四项纳米材料国标中,有一项就是橡胶用“纳米氧化锌”标准。

  特种工程弹性体取代低性能耐油橡胶;对橡胶亮面进行表面处理;通过纳米技术对橡塑材料改性及应用液体橡胶材料,近年都取得了一些进展。特别是近期一些新材料应用,对橡塑密封技术起了极大的推动作用。

  我国在密封件中应用相对较弱的热塑性弹性体(TPE)具有硫化橡胶的物理性能和热塑性树脂的工艺加工性能,成型工艺不需要硫化,因而被作为第三代橡胶。主要品种中的TPO、TPV、TPU在世界已得到广泛应用:TPV在汽车的应用年均增长15%,一般是EPDN和PP的全交联化合物,其综合了高拉伸强度、耐油耐热等性能,可长期耐150℃热油工况条件,可用于替代EPDM生产汽车密封件等制品;TPO目前用的较多的是三元乙丙与聚乙烯组分构成,生产工艺有机械共混法和动态硫化法。动态硫化法生产的TPO中。橡胶组分高达60~70%,耐磨性、耐臭氧、撕裂强度高、压缩变形小,综合性能优于三元乙丙硫化橡胶。美国、西欧和亚洲均在继续增建TPO生产装置;TPU兼具有塑料优良的加工性能和橡胶的物理性能,其耐磨、耐低温性、耐辐射性能优良,在汽车、航空航天、医疗卫生、生活用品、军用物资等行业应用均有很大进展,TPU可广泛用于汽车减震垫、轴衬、轴瓦、轴套、气囊等零部件。

  化学工业的迅猛发展必然导致了全球性的环境污染,汽车工业的突飞猛进加剧了这一进程,作为整车上最重要的化学污染源之一,汽车用粘接密封材料所带来的环境问题越来越受到重视。发展环保型的汽车用粘接密封材料己成为业内人士不约而同的奋斗目标,也成为世界上各大汽车粘接密封材料生产厂商的发展方向。在车用粘接密封材料整个链条中,一般的认为其环保可改进性按使用期间、施工过程、生产过程、废弃处理、材料和能源这样一个顺序递减,这当中不排除用户至上和材料的替代较难的考虑因素。从汽车用粘接密封材料的市场研制开发、生产应用和销售来看,目前被认为是环保型的 车用粘接密封材料主要是水基胶和热熔胶,有时也包括塑溶胶。发达国家水基胶占50%,热熔胶占20%左右,并呈上升趋势。实际上,车用粘接密封材料面临环保危机,由于汽车的使用条件多样、路况复杂、气候性恶劣,因此运用到汽车上的粘接密封材料首先要考虑拉伸强度、断裂伸长率,剪切强度等物理力学性能。又因为物理力学性能优良的车用粘接密封材料通常是合成粘接密封材料,合成粘接密封材料以其化学合成的特点,不可避免地至少在生产过程中造成污染。

  2.车用橡胶密封的主要类型及特点 

  V形橡胶密封。往复运动用橡胶密封的一种。截面为V形,很少单独使用,一般由带有夹布织物的压环、支撑环和数个V形密封环组合使用,密封环的个数取决于密封压力大小。V形密封环由胶布或纯橡胶模压而成,胶料一般使用NBR,压环和支环一般用较硬的胶布压制,支撑环也可用硬质塑料压制。V形密封组合件主要用于重型设备的活塞杆、塞柱。此种密封组合件能提供很好的稳定性和较好的耐磨性,并可防止密封环被挤入间隙,即使在苛刻条件下,如轴向或径向振动、突然的压力、温度变化等仍可提供最佳的密封效果。适用于液压油、水和乳化液等介质,使用压力可达40 MPa以上,表面线速度一般为0.5m·s-1,使用温度为-30~120℃。

  鼓形橡胶密封。复合往复密封的一种。截面为鼓形,又称活塞密封圈,系为单向和双向动作的活塞而设计的。根据使用要求有不同的截面结构,但都是由NBR和胶布直接模压而制成的复合型弹性密封圈。使用时胶布须上两个塑料挡圈或L型衬套,通过密封唇的过盈及对断面的压缩使唇紧压于被密封面而保证初始密封。这类密封特别适用于大型液压提升塞柱、稳定的液压缸等,其允许工作压力高达75MPa,线速度为0.5m。

  多唇往复橡胶密封。具有两个以上密封唇的复合橡胶密封件。根据使用条件有不同的截面结构。大多由NBR和带织物的胶布层组成,两者可以直接模压成一体,也可以分别模压、硫化后组合成密封体。密封面均带有多个密封唇和润滑油沟槽,使其工作时密封唇表面保留少量润滑油,起到减少摩擦和散热的作用。使用时密封的上、下一般有两个塑料挡圈,以防止密封圈在高压下被挤入间隙。根据结构不同,其工作压力一般为20~40MPa,线速度为0.1~0.2m·s-1,可在液压油、水和乳化液中工作。

  Y/M异形截面橡胶密封。一般而言,除圆形和矩形截面外,其它形状截面的橡胶(或夹布)密封圈统称为异形密封,如断面Y形、V形、U形、X形、D形、三角形、T形的密封圈等。由于结构不同,各有其特点,可适用于不同的用途。如X形密封圈与○形圈相比截面有4个圆形突起,与轴有两个接触面,只需很小的压缩力就可起到密封作用,且摩擦力小,抗扭曲力强,不易滑动;D形圈抗啃伤性和自封性好;T形密封圈可防扭伤,配上挡环可抗高压挤出等。

  橡胶垫片。在金属法兰或其它连接部位两个静止表面之间起密封作用的薄片形橡胶制品统称橡胶垫片。可用模压法制造,也可用硫化胶片冲制。可广泛用于各种机械设备,起衬垫、密封、缓冲等作用。

  动态橡胶密封。橡胶密封制品的一类,在动态下使用,工作时密封唇(面)和机械配合面之间有相对运动,根据运动的方式有往复运动密封制品、旋转运动密封制品和螺旋运动密封制品,被密封的介质大多是各种类型的润滑油、液压油和其它液体

  旋转轴橡胶密封。橡胶动态密封圈的一类,简称“旋转密封”,一般用于各种机械的旋转轴端部,靠密封唇(面)对轴表面可施加的、均匀分布的径向压力而起密封作用。此类产品包括旋转轴油封、D形密封、O形圈等。

  Y形橡胶密封。往复运动用橡胶密封的一种,断面为Y形,简称“Y形密封”,一般用于液压或气压传递的操作系统,在活塞、活塞杆、缸体部位起密封作用。可由高硬度丁腈橡胶模压制成,或用聚氨酯橡胶浇注成型,也可做成夹布组合型。此种产品结构简单、密封效果好,在压力增加时有自封作用,但在高压下纯橡胶制品根部易挤出。一般纯橡胶型Y形密封适用于油压小于16 MPa、线速度小于0.5 m·s-1、温度为-30~120℃的场合。

  橡胶隔膜密封。又称橡胶薄膜密封制品、橡胶膜片,为薄片状橡胶产品。由两面涂胶的单层或多层织物构成,也有纯胶不夹织物的。按结构形态分为平面膜片、波纹膜片、碟形膜片及滚动膜片;按作用原理分为隔离膜片、渗透膜片和运动膜片。根据使用条件可选用不同的织物和胶料制造,常用的有NBR,PU,NBR/聚硫橡胶并用胶料,也有用硅橡胶、氟橡胶及氯醚橡胶的。这种橡胶膜片应具有耐热、耐介质、耐压、耐屈挠和灵敏度高等优点。其制造方法是将涂胶织物和胶料经裁剪贴合成型后用膜型硫化,平面膜片也可用鼓式硫化机连续硫化后冲制。橡胶膜片广泛用于工业、交通等部门,可作为仪器、调节器及其它自动控制系统的敏感元件。其工作温度一般为-50~+100 ℃,工作压力为0~0.2 MPa。

  3.新型车用密封材料的产品结构及应用

  目前我国汽车工业用粘接密封材料年消耗量达3万t,而且密封技术属于边缘科学,是高分子材料科学发展之后,在航空、汽车工业的带动下逐渐发展起来的。我国的粘接密封剂年总产量约为240万t,而汽车用粘接密封剂为3万多t。

  80年代后,由于汽车技术的引进,带来了粘接密封行业的更大发展,在对汽车材料国产化过程中研制出一批新的、更专用化的粘接密封材料。如:厌氧胶系列产品、防振隔热胶片、耐油性硅酮胶、汽车专用顶棚胶、地毯胶、焊缝胶、双面胶带、封灌胶等均属此例。同时,一些规模较大、专业性更强的粘接密封材料专业厂也相继建成,如:美国乐泰(中国)公司、北京龙苑机电技术公司、汉高表面技术长春公司、长春合成材料公司、天津博凯公司、贵阳联洪合成材料厂等。目前,汽车上 所用的粘接密封材料除极少数外,基本上已经国产化。

  全氟橡胶FFKM主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一类合成高分子弹性体。它除了优异的耐化学性、耐热性,产品具有均质性,表面没有渗透、开裂和针孔等困扰。这些特征可以提高密封性能,延长运行周期,有效降低维护成本。产品的长效寿命会使意外停机时间最小化,提高设备的利用率和优化产能。FFKM耐高温(250℃~320℃),耐燃气和强烈的化学腐蚀,氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种,弹性好,压缩永久变形低,弹性好等优点,适应一些十分苛刻的工况条件。氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上接有氟原子的一种合成高分子弹性体。这种新型高分子材料具有耐热、耐油、耐溶剂、耐强氧化剂等特性,并具有良好物理机械性能,广泛应用于国防、军工、航天航空、汽车、石油化工等许多领域。目前,世界氟橡胶产量的60%以上用于汽车工业。近年来,随着汽车工业飞速发展,汽车发动机室的温度增高,改性燃料和强腐蚀性发动机燃油的使用日益普遍,氟橡胶比以往更为广泛地用于汽车的密封材料。为了提高汽车发动机的功率,节约燃料,保证汽车行驶的安全性,新的燃料喷射系统出现。在此系统中,汽车从油箱流入发动机,然后又返回油箱循环流动,汽油与氧混合会产生氢过氧化物。含有引氢过氧化物的汽油称为“酸性汽油”,它能使多种烃类橡胶软化或硬化。而氟橡胶不会因接触酸性汽油而产生劣化变质。世界各国每年都制订新的环境保护法规。汽车的总烃排出量受到日益严格的限制,汽车工业越来越难满足这方面的要求。在美国,汽车必须经SHED(密封箱蒸发量测定)试验合格。氟橡胶对烃类的渗透有极优良的阻隔性,在燃油胶管结构中覆以氟橡胶层,即可减少烃的渗透量。

  氟塑料包覆橡胶产品FEP(氟化丙烯)和PFA(全氟化合物)等氟塑料品种,包覆橡胶○型圈和橡胶垫片(如板式换热器密封),提高橡胶产品耐介质性能(溶剂、强酸、强碱)。聚四氟乙烯(氟塑料)薄膜包覆的橡胶氟塑料垫圈。这种机构既利用了聚四氟乙密封圈,由于活动密封的工作表面牢固地粘烯在干燥、无润滑条件下具有低的、稳定的结一层F-4薄膜,直接改变了活动密封工作摩擦系数和良好的耐磨性等优点,又利用表面的摩擦对偶,充分显示出F-4塑料的弹性,完全可以达到密封性的目的。这种组合式活动密封机构,经过实际使要求,从而弥补了橡胶摩擦力大、易磨损等缺陷。例如全包氟塑胶○形圈,是采用特种耐高温橡胶与氟塑料,以特殊工艺复合而成的密封产品,它具有橡胶○形圈所具有的低压缩永不变形性能,弹性高、组织致密、质地柔软、又具有氟树脂特有的耐热、耐寒、耐油、耐磨、耐化学腐蚀等特性,可广泛用于各种动、静密封场合,可替代所有传统像塑○形圈。

  聚氨酯材料PU92AU21100良好的润滑性,耐超低温性能达到20K(-253℃)应用耐超低温工况。聚氨酯是是一种高分子材料。聚氨酯密封胶具有诸多优良特性,包括性能可调范围宽、适应性强;耐磨性能好;机械强度大;粘接性能好;弹性好,具有优良的复原性,可用于动态接缝;低温柔性好;耐候性好,使用寿命长达15~20年;耐油性好;耐生物老化;价格适中。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、建材、汽车、国防、航天、航空等。

  聚四氟乙烯(PTFE)复合与改性为了克服PTFE的冷流性、导热性差等缺点,减少产品磨损,采用PTFE材料为基体与碳纤维、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK),聚苯硫醚(PPS)等材料复合,开发无油润滑密封件(活塞环、导向环、填料环),在中高压无油润滑压缩机广泛应用。

  膨体聚四氟乙烯的应用,膨体聚四氟乙烯经拉伸、膨化后形成的具有强韧而多孔型、高度纤维化的新材料,不但保持了聚四氟乙烯本身独特的化学稳定性、极低的摩擦系数、广阔的操作温度,而且它的微纤维化内部结构更使其制品具有超乎想象的坚韧性。

  近年来,随着人们对密封技术的重视,新的密封结构不断涌现,在技术水平、质量水平、性价比等方面满足国内市场需求并推向国际市场。

  作为车用的密封件,有旋转轴用唇式密封件(油封)、水泵密封件、气门杆密封件、O 形环、防尘密封罩、密封套及密封垫等,这些都是汽车所可不缺少并且是重要的功能件。油封是发动机曲轴及其它各种转动轴所用密封件的代表,根据其功能的要求可分类为平唇式、螺旋式、多唇式及聚四氟乙稀唇式油封。新型油封配备有测试密封(旋转密封)泄露量的传感器,可用于设备泄露的在线状态检测。

  EVD密封系统:油缸密封件磨损和变形后,通过一个专用装置,调节密封件(弹性体)的内部压力,消除泄露,备有测试密封(旋转密封)泄漏量的传感器,可用于设备泄漏的在线状态检测。该密封液压缸密封件磨损和变形后,通过一个专用装置,调节密封件(弹性体)的内部压力,自动调整密封件的压缩量,恢复密封功能。该结构可用于可靠性要求非常高的装备(如伺服液压缸等),用于可靠性要求非常高的装备(如伺服油缸、水利油缸),在密封件拆装十分复杂的场合得到应用。

  采用新型SETCOAirShieldTM密封的主轴集成了摩擦密封与迷宫式密封的优点。压缩空气切向送入固定前轴承座的循环槽,与主轴一起构成一个封闭的迷宫。空气在槽内环绕主轴流动。类似于涡流的运动会产生均匀的压力,以均匀的流量散发气流。其与柔性密封唇结合,外泄气流会将污物从主轴,主要是轴承处吹走。

  聚四氟乙烯密封件的结构创新:PTFE密封件衍生出许多新结构,应用于往复密封、旋转密封、静密封,如AQ封、PTFE-V型圈、泛塞封等密封系统用主密封。

  4.车用密封件制造装备及检测仪器有新的发展

  油封胶料已由开炼机混炼发展为密炼机混炼;骨架表面处理已由导致环境污染的喷砂和涂毒性异氰酸酯胶粘剂(JQ-1和列克纳)发展为经磷化生产线磷化后涂无毒或低毒胶粘剂;半成品成型已由手工剪裁、冲床裁切发展为用精密预成型机成型;产品硫化已由手工操作平板硫化机硫化发展到用自动平板硫化机、真空平板硫化机、压注硫化机或注压硫化机硫化,撕边硫化模具正逐步推广应用。油封唇口一般采用切割法成型,原因是切割式硫化模具易启模,不易造成弹簧槽根部撕裂,同时切割成型易于控制唇口过盈量,成品油封的密封性能和合格率较高,尤其是回流油封必须经唇口切割才能发挥回流沟槽的作用。最近,油封的唇口切割和修边机械又有新发展。采用质量控制图控制法来控制油封唇口的切割操作工艺,可使油封产品的合格率大大提高,出现不合格品的概率可减至60×10-6以下。近年来,油封模具结构设计、材料质量、加工设备和加工技术不断进步,这对油封质量提高和生产发展起到了积极的推动作用。

  阀杆油封是用于密封发动机气门导杆,防止过量润滑油通过气门阀杆间隙漏入气缸的唇形橡胶密封制品。近年来,汽车发动机气门阀杆环境温度不断升高(达到或超过200℃),ACM阀杆油封已不能满足要求,我国转向采用FKM制造阀杆油封。FKM阀杆油封胶料的拉伸性能好、压缩永久变形小、耐热性能和耐油性能佳。目前,国产FKM阀杆油封已在桑塔纳、康明斯、依维柯、夏利和斯太尔等汽车发动机中使用,并供应汽配市场。

  筒式减震器油封在减震器中相对于活塞杆不断往复运动,起密封减震液的作用。早期的筒式减震器油封是算盘珠状多唇NBR纯胶制品,使用性能较差,使用寿命较短。近年来,对筒式减震器油封配方和结构进行了改进,整体结构借鉴类似弹簧骨架油封的板式结构,腰部结构借鉴耐压油封的腰部结构,并增设外径静密封结构;主唇由单刃口改为双刃口并设置副唇,同时两刃口之间的唇部润滑脂保有量较大。目前,轿车前筒式减震器油封已实现了国产化,其胶料由NBR、白炭黑、硅烷偶联剂(偶联剂Si69)、耐寒增塑剂(增塑剂DOS)和有效硫化体系(硫化剂DTDM/促进剂TMTD/DM)等组成,其中白炭黑和硅烷偶联剂起补强及改善硫化胶耐热老化性能、动态疲劳性能和粘合性能的作用,有效硫化体系起减小硫化胶压缩永久变形的作用,该油封胶料性能和成品台架试验结果均达到德国大众汽车公司技术指标,产品使用效果良好。

  密封件生产装备和检测技术正朝着自动化、低成本、高可靠性的方向发展。

  在胶料混炼装备上,配备自动配料和混炼过程全自动控制的密炼机系统,有效实现节能高效,减少对环境的污染,同时制造出高品质的混炼胶料。为了提高密炼效果和效率,制造商研究重点放在密炼机转子形状上。成型工艺方面,国外广泛应用高效、先进、高品质的橡胶注射成型加工技术。生产小制品的螺杆往复注射机、大规格制品用螺杆柱塞式注射机,均有效提高密封件外观质量和性能、节省原料。Paker公司生产O型圈,采用注射机做出飞边很小的产品,配合液氮冷冻修边、塑料粒修边及水石洗三道工序,产品外观达到了相当高的水平。硫化工艺装备方面,目前国内许多密封件厂家装备了真空平板机和注射机,对于普通平板硫化机也进行循环油加热改造,以保证工艺稳定性。厂家重视设计软件的二次开发,具备良好的模具型腔材料的加工流动性分析能力,加工制造方面已普遍采用了数控装备模具的精度,表观质量均达到相当高的水平。大大地促进了我国橡塑密封行业的技术发展。检测技术方面最新的发展是采用光学系统,采用KMK公司开发的第三代新型光学系统,完全取代了人工检测,成功将密封件的质量检测完全集成到生产过程中,这种图像处理系统达到了极高的检测速度和检测精度,可检测密封件表面最微小的缺陷,如裂缝、气泡、杂质和滑移线等。

  国内密封件企业也引进了测量油封唇口张力为主要依据的油封检测装置,以检测气压变化测量油封唇口密封性能的气敏检测仪(意大利),具有较高的检测速率,每小时可检测1200~1800个油封。在加工制造方面已普遍采用了数控机床,专业模具制造公司已基本实现全数控化。模具的精度、表观质量均达到相当高的水平。目前,国内橡塑密封件企业中也有不少企业装备了数控加工设备,在模具设计和加工应用CAD/CAM方面积累了不少经验。

  5.车用密封行业的发展对策

  机械工业发展基础装备、能源设备、交通运输设备、原材料工业设备、现代农业设备、环保设备、绿色制造技术与装备等七大装备制造业领域和加强基础工艺及共性技术研究的同时,还将从微纳制造技术为切入点,落实绿色制造的科学发展观,扩展延伸服务内涵,使制造业迈向高级化。为了适应机械工业发展目标,橡塑密封件行业企业发展应注重品牌意识、环保意识和标准化。加强自主知识产权产品的研发,推动行业共性技术进步。汽车工业的高速发展,势必带动相关行业的不断进步,尤其是橡胶工业的发展,并使汽车橡胶密封从橡胶工业中脱颖而出,发展成为一支独立的、专业化的制品行业。我国汽车橡塑密封制品行业通过不断加强技术进步、引进国外先进技术和装备,涌现出一批具有较大生产规模、较高专业技术水平、产品覆盖面广的骨干企业,逐步形成了一个比较完整的工业体系,可基本满足和适应我国汽车工业的需要。汽车橡塑密封制品是汽车零部件工业中不可缺少的重要组成部分。

  汽车橡塑密封制品行业未来的市场空间很大,但同时面临着严峻的挑战。一是原材料进口量仍较大。汽车橡塑密封制品所用原材料几乎囊括了所有合成橡胶,如CR、SBR、NBR、HNBR、CM、ACM、ECO、VMQ、FKM。近年来,特种橡胶在汽车中的使用不断增加,如氟橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈胶、氯醇橡胶、硅橡胶等。汽车橡塑密封制品需要的橡胶原材料国内均有生产,但大多数仍不能满足性能要求,进口量仍然很大;二是产品价格的压力。原材料(包括天然橡胶、纤维、钢丝等)价格快速上涨,而汽车价格却在持续下降,汽车主机厂不断要求汽车橡塑密封制品降价,再加上各大跨国汽车公司采取全球采购策略,所以要求汽车橡塑密封制品行业要在保证产品质量的前提下进一步降低成本,对汽车橡塑密封制品行业构成了严峻的挑战;三是汽车性能的苛刻要求。汽车设计水平的不断提高、使用介质的不断更新,对汽车橡塑密封制品行业不断提出新的要求和课题。例如,随着发动机紧凑的设计,发动机罩下的温度越来越高,新型燃油和替代原料品种不断增加,汽车空调制冷剂的无氟化,二氧化碳制冷剂的采用,各种新型合成制动液的应用等,这些改变都对汽车橡塑密封制品的耐热性、耐介质性能提出了新的、更高的要求;四是环保法规的更高要求。全人类环保意识的深入对汽车橡塑密封制品提出了更为苛刻的要求。欧盟对大气排放的限制不断严格,甚至提出"零排放"指标。提高燃油的燃烧效率是控制排放的关键,这样也导致橡胶制品在更高的强度下工作,传统的橡塑密封制品往往难以承受,替代助剂环保材料大大增加了橡胶制品的生产成本;五是外资企业的竞争。目前,外资大量涌入我国汽车橡胶产业,并且由合资趋向于独资,使得国内汽车橡塑密封制品市场竞争更为激烈。外资企业的产品品种涵盖汽车橡塑密封制品的各个领域。面对上述挑战,我国汽车橡胶行业应及时采取相应的发展战略。

  我行业目前依然以量大面广的普通结构产品为主,存在高度同质化。在创立品牌方面,我们没有一个知名的品牌,甚至还没有一个国家级的著名商标。没有过硬的品牌效应,用户不易区分各企业产品质量水平。所以,在同类产品选择时往往以价格为主要选择因素,导致我行业内部相互打压,利润空间越来越小的恶性循环。绿色制造技术是实施ISO14001的技术基础;采用绿色设计技术;采用清洁能源,杜绝或减少有害排放;采用节能工艺,提高能源利用率;采用精密成型工艺,提高材料利用率;无毒、低毒工艺材料及工艺,将有害排放降至最少;低震动、低噪声、低辐射工艺装备;废弃物再生回用;末端治理、达标排放。

  标准化体系建设是企业生产、经营、管理的重要组成部分,是组织现代社会化大生产的必要条件,是实现专业化生产的前提,有利于加快新产品的研发、缩短生产周期,可以使企业节约原材料和能耗,是稳定和提高产品质量的重要保证,是实现科学和现代化管理的基础,是持续改进的重要途径,是保障生产安全、强化环境管理的重要措施,有利于建立信息系统、利用信息技术、实现技术进步。当前,我国橡塑密封企业大多着力于抓眼前效益。只要是客户需要,无论规模大小,无论收益多少,有活就干,有生意就做。至于行业分工、自身特色和特长,往往不太在意。形成了百厂一个样的行业环境,低水平重复,没有突出竞争优势,难以形成最佳经济效益模式。制约了企业和行业发展,不利于长远发展。因此,企业在寻求当前经济效益的同时,要放眼长远,加速实现专业化、特色化生产。

  我国政府十分重视和鼓励技术研究平台建设,这是因为凡是得到高速发展的新技术无一不依靠技术研究平台发挥巨大作用。这一点在基础行业还比较薄弱。我国橡塑密封件建立有标准化委员会、液压气动密封件工业协会,尚未建立国家级橡塑密封工程技术研究开发中心及其技术创新体系,缺少行业技术平台,使许多主机厂无法及时找到技术支持。

  当前国际橡塑密封制品工业的发展趋势:一是企业朝着大型化、集团化的规模经济发展;二是工厂朝着专业化、集约化生产方向发展。国外特大型的橡胶制品企业年销售额高达20亿美元以上,而我国多数制品企业生产规模小,专业化程度低,很难参与国际市场竞争,也很难适应汽车工业的发展要求。我国橡塑密封制品行业应该顺应汽车零部件国际采购新形势,瞄准国际市场需要,积极扩大产品出口。同时,替代进口也是相当可观的市场空间。随着汽车厂新车型开发速度的加快,主机厂已不满足橡胶厂按图纸加工橡胶件的配套要求,而是希望橡胶厂家能按新车型的构思独立进行新产品开发,即在汽车企业产品开发阶段就介入开发,独立进行产品结构设计,具备CAE模拟分析能力,建立不同层次的产品平台,做好技术储备,变被动开发为主动开发。汽车橡塑密封制品行业应该以市场需求为导向,以科技进步为动力,以开拓创新为主线,重点调整产业结构和产品结构,发展一批产品专业化、生产规模化、管理效率化、体制集团化的跨地区企业集团,提高行业整体经济效益和市场竞争力。强化汽车橡塑密封制品工艺装备和检测仪器研制中心的工作,切实做好汽车橡塑密封制品急需的特种原材料的开发和研制,执行先进标准,开展产品新的检测方法和测试仪器的应用与研究。预期,不久的将来,我国的汽车橡塑密封制品工业也必然会迎来更大的发展。

  6.结语

  车用粘接密封材料的环保要求给世界的车用粘接密封材料生产厂商提出了一个巨大的难题,同时也带来环保型汽车用粘接密封材料开发生产的良好机遇。随着我国机械工业的迅猛发展,特别是汽车工业和电子通讯业的发展,我国橡塑密封件行业已具有了不可替代的现实意义和行业发展的深远内涵。随着世界较高档轿车等相继在我国投产,现有国产高档汽车用橡胶密封制品明显不能满足需求。我国汽车用橡胶密封制品生产企业必须加大产品开发力度,改进生产技术,提高装备水平,不断提升产品质量和档次,才能满足汽车工业发展的需要,从而在竞争中立于不败之地。在新的国际环境下,全球橡塑密封件制品制造基地将不断向我国转移。我国橡塑密封件产业也将迎来一个跨越式的发展时期,也必将为我国新型工业化发展做出更大的贡献。