橡胶制品系列报道(6)
我国车用橡胶密封制品的商机与挑战(一)
生产现状及技术进步
北京橡胶工业研究设计院 陈运熙
橡胶密封制品是汽车用橡胶制品不可缺少的重要组成部分,主要品种有骨架油封、O形密封圈、密封胶条、制
动皮碗、皮膜及各种垫片。这些产品依靠橡胶大分子本身的高弹性、可复原性大变形、气密性及粘弹性而发挥作用,
是汽车中不可替代的一类特殊零件,分别起着密封、减振、隔音、制动等作用,对汽车正常行驶及行驶的舒适、安
全性发挥重要的作用。
近年来国内汽车用橡胶密封制品行业在产品结构、生产技术、工艺装备、半成品及成品检测、管理水平等方面
都有了全面的提升。大量涌入的外资企业也给国内增添了高技术、高管理水平的有生力量,对行业整体水平的提高
起到了积极的作用。
1.骨架油封
主要用于汽车各部位的输入轴和输出轴,起密封作用,是一类精度和性能要求很高的产品。汽车油封使用条件
苛刻,特别是位于发动机部位的油封(如曲轴油封、阀杆油封),由于汽车向高速、轻量、小型化发展,发动机室空
间减小,使用环境温度高达150~170℃。为保证发动机的正常运转,不但要求结构合理且胶料耐热、耐老化、耐油、
摩擦系数低,还必须有高的尺寸精度,才能使其具有良好的密封性能。 国内外有关科研、生产机构对油封的产品结
构、制造工艺及所用胶料进行了大量的研究工作,取得了很多有效的成果。
国内一些骨架油封企业引进了国外先进生产线或与国外合资办厂,如广州奥力斯油封公司、无锡恩福油封公司、
长春恩福油封公司、东森密封件公司等分别引进意大利塞雅公司、日本NOK公司、法国哈钦森公司的技术,凭借设
备先进、重视半成品和成品检测以及先进的管理而使产品质量得到保证,成为骨架油封高端产品的主要生产企业。
目前国内可以生产各种规格的内外骨架油封,并开发出了性能优异的流体动力学油封,可适应较大偏心的浮动式油
封以及耐热、耐油性能优良的氟橡胶、硅氟橡胶、聚丙烯酸酯橡胶油封等。这些新结构、新材料油封均已实现规模
化生产,广泛应用于汽车工业。
在生产工艺及装备上,国内陆续开发出精密预成型机、抽真空平板硫化机、唇口切边机等先进加工设备,金属
骨架实现可连续自动处理,这些对于生产效率和产品质量的提升起到了积极的作用。一些大的生产企业都开始重视
半成品和成品检测,建立检测中心或在线检测。为此,国内先后开发出了唇口张开压力测定仪、油封径向力测定仪、
油封摩擦扭矩测定仪、油封唇口温度测定仪、油封唇口接触宽度测定仪、油封台架试验机等检测仪器及设备,对保
证产品质量、提高生产技术水平意义重大。
目前国内具有一定水平和规模的油封生产企业有30多家,较大的有安徽中鼎密封件有限公司、南京7425厂、
无锡恩福油封公司、长春恩福油封公司、广州奥力斯油封公司、湖北东森密封件公司、青岛基帕油封公司、浙江海
门橡胶公司等,全国总生产能力约2亿~3亿件/a。
我国油封生产基本可满足国内汽车市场需求,特别是中低档车市场。而高级轿车关键部位油封(如汽车发动机
曲轴油封、阀杆油封等)仍主要依靠进口。在产品质量、加工精度等方面,我国与国外知名企业(如日本NOK油封
公司)相比仍有相当大的差距;又如美国最近开发出一种填充聚四氟乙烯的复合材料油封,其密封性能优良、唇部
摩擦力小,在汽车上使用寿命可达80万km以上,我国尚无此种油封问世。
2.橡胶密封条
橡胶密封条是近年来国内橡胶工业发展最迅速、需求量增长最快的产品之一,主要用于汽车门窗、行李箱盖、
发动机罩等部位,起到密封、防尘、隔音、保温等作用。近20年我国引进的密封胶条生产线约60条,上规模的企
业有30余家,总生产能力5亿~6亿m/a,规模较大的有上海申雅密封件有限公司、贵州红阳密封件有限公司、上海
红阳密封件有限公司、天津星光橡塑有限公司、北京万源密封制品有限公司、河北新华橡胶制品有限公司等。
在汽车密封胶条生产企业中,合资企业在产量和生产能力上占明显的优势。按年产2000万m以上的企业经济数
据分析,合资企业的产量占行业总产量的56.3%,占总销售收入的72.4%,占年产能的60.3%。合资企业产品在中高
挡轿车领域中占有很大的优势,国有企业在一般轿车中占较强的优势,民营企业则在农用车和载重车中占有较大的
优势。
因来源不受自然条件限制、物理机械性能及耐老化性能优良,三元乙丙橡胶在汽车密封胶条中取代了传统的天
然橡胶、氯丁橡胶,成为非轮胎制品中耗胶量最大的胶种之一。而且目前国内密封条生产已经从单一的胶种发展到
多胶种、多色彩胶料以及各种复合结构,包括多种橡胶、橡胶-塑料、橡胶-金属、空心、发泡-实心胶条复合密封条;
橡胶-纲带变截面密封条及彩色热塑性弹性体、三元乙丙橡胶花纹包复密封条、多向植绒、彩色植绒密封条等技术含
量高的密封条也已经试制成功。
密封胶条生产工艺多采用连续高温挤出、微波硫化、热空气后硫化的先进工艺,硫化温度可高达300℃;有些
企业可以在线植绒、切割、接头,自动化程度较高;盐浴硫化经改用硝酸盐取代亚硝酸盐而有新的发展,由于不受
胶料极性限制而重新受到重视。目前密封胶条的产量、产品质量基本可满足国内汽车工业需求。
3.刹车皮碗、皮圈和皮膜
此类产品主要用于汽车制动系统(如动力转向、离合器分泵等部位),起传递动力和密封的作用,是汽车中与行
驶安全密切相关的产品,对产品的精度和性能要求很高。主要生产厂家有贵州大众橡胶制品有限公司、安徽中鼎密
封件有限公司、湖北东森密封件公司、申雅密封件有限公司、青岛基岶密封件公司、南京7425厂等。
我国刹车皮碗、皮圈和皮膜的生产技术比较成熟。为适应新的制动液,目前胶料已经从过去单一的天然橡胶、
天然橡胶/顺丁橡胶并用胶料发展到更耐热、耐老化的三元乙丙橡胶、丁腈橡胶等多种胶料,皮膜用骨架材料主要为
涂胶尼龙布。各企业在工艺上也取得进步,如半成品成型、成品切唇等工艺经改进实现了自动化以及抽真空平板的
应用,进一步提高了产品质量和生产效率,产品回弹性、复位性能及使用寿命都有了很大的提高,质量相对稳定。
