1. 全體參會代表在EMS蘇州工廠合影留念
2. EMS工廠參觀環(huán)節(jié)-請淡化工廠背景
3. 會議現(xiàn)場

11月28-29日，第一屆擠出吹塑成型研討會在蘇州諾富特酒店隆重召開，吸引了150位來自亞太的汽車主機廠和一級供應(yīng)商參加。本屆研討會由艾曼斯（蘇州）工程塑料有限公司（簡稱EMS-GRIVORY）主辦，從多個技術(shù)環(huán)節(jié)打造了一場發(fā)動機進氣和渦輪增壓管路系統(tǒng)的最新輕量化技術(shù)盛宴。

渦輪增壓器可以使一個更小排量的發(fā)動機實現(xiàn)一臺更大排量的自然吸氣發(fā)動機所能達到的功率輸出，相較于較大排量自然吸氣發(fā)動機，其燃油經(jīng)濟性可提高20%-40%。通過油耗降低，小排量渦輪增壓發(fā)動機能減少有害氣體的排放，與此同時能提高功率和加速性能。

面對中國市場對渦輪增壓器日益增長的需求，為期兩個半天的擠出吹塑成型研討會幾乎覆蓋了汽車發(fā)動機進氣和渦輪增壓管路系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈，內(nèi)容包括主機廠在進氣系統(tǒng)方面的機遇、如何選擇合適的渦輪增壓管材料、擠出吹塑成型（EBM）工藝及其模具設(shè)計、順序共擠技術(shù)對設(shè)備和材料的要求、中冷器管路的快插連接技術(shù)、尼龍材料的最佳干燥方式、計算機輔助技術(shù)如何幫助設(shè)計渦輪增壓管路、塑料焊接技術(shù)在三維吹塑領(lǐng)域的應(yīng)用等內(nèi)容。本文將選取部分內(nèi)容集中報道，以饗讀者。

主機廠的使用要求

隨著亞洲汽車市場的持續(xù)發(fā)展，更多的主機廠和一級供應(yīng)商開始考慮如何在保持汽車性能的同時，滿足嚴(yán)格的二氧化碳排放規(guī)定、更高的溫度和輕量化要求。來自浙江吉利汽車研究院有限公司的總工程師熊飛先生在演講中介紹，進氣系統(tǒng)未來的發(fā)展需求主要受到以下幾個方面的驅(qū)動：首先，國家最新排放法規(guī)對進氣系統(tǒng)提出了更高的減重要求；其次，對傳統(tǒng)工藝也提出了更高的經(jīng)濟化要求；然后是發(fā)動機小型化帶來的更緊湊、耐高溫等要求；最后是NVH帶來的需求。熊飛坦言，這些需求需要主機廠、零部件供應(yīng)商和材料廠商一起合作，比如由主機廠提出使用需求，零部件供應(yīng)商提供完整的驗證體系，材料供應(yīng)商提供新材料和新技術(shù)。

熊飛認為，尼龍吹塑成型是增壓管輕量化設(shè)計的方向，這是由這項技術(shù)的相關(guān)特點決定的：第一，采用吹塑級PA6-GF15或PA66-GF（15-25）材料生產(chǎn)的渦輪增壓汽車發(fā)動機進氣管可一次性成型，并且可以長期在150-200℃環(huán)境下工作；第二，尼龍吹塑渦輪增壓進氣管比金屬管橡膠復(fù)合管、熱塑性橡膠管降成本20%，減重30%以上；第三，尼龍材料可以完全回收，具有很強的環(huán)保意義。不過，他也提到了塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬橡膠復(fù)合管可能存在的一些挑戰(zhàn)，比如零部件供應(yīng)商可能對金屬管的加工更為熟悉，市場上金屬加工設(shè)備也有更多可選等。

“吹塑產(chǎn)品在汽車上應(yīng)用越來越廣泛。目前一臺車大約會使用10kg的吹塑制件，而且它的應(yīng)用范圍還在進一步擴大中?！毙茱w說道。

其實，吉利汽車已經(jīng)和EMS有過一場以塑代“鋁”的合作。為了實現(xiàn)汽車儀表盤橫梁（CCB）的輕量化，現(xiàn)在主流的解決措施是采用鎂合金/鋁合金材料設(shè)計，可以得到較好的輕量化效果，同時成本提升明顯。其實，用塑料代替鋁材還可以進一步減輕25%的重量，同時降低成本。吉利輕量化團隊整合了包括一級供應(yīng)商和EMS在內(nèi)的各方資源，共同開發(fā)出CCB的塑料技術(shù)，共同推進了塑料CCB的產(chǎn)業(yè)化可行性。

大眾汽車也作為主機廠代表出席了本次論壇。來自大眾汽車（中國）投資有限公司中國材料技術(shù)實驗室的趙彬先生，重點分享了汽車進氣管和增壓管路對于材料的選擇。據(jù)他介紹，進氣管在選擇材料時要考慮到其耐熱性、耐化學(xué)環(huán)境、管道的軸向剛度等特性。對于增壓管道而言，大眾目前的車型在熱端基本采用吹塑成型，再根據(jù)不同的溫度選擇材料，在冷端則主要采用注塑+焊接的方式，這里主要是出于成本的考慮。

趙彬通過兩個案例解釋了他們對于材料的選擇原則，除了要選對材料的牌號，還要充分考慮功能測試階段對于壁厚和波紋段的要求。他強調(diào)，在中國，一級供應(yīng)商對材料測試不太重視，很多時候都在依靠材料供應(yīng)商提供支持，或者通過第三方實驗室提供數(shù)據(jù)。這就帶來了一個問題，由于第三方實驗室和大眾的聯(lián)系不太緊密，一些測試的方法可能不太一致。比如，大眾一般從產(chǎn)品上選取樣條做力學(xué)性能的測試，而不僅僅依托于標(biāo)準(zhǔn)樣條；再如，尼龍材料有干態(tài)和濕態(tài)之分，在評價材料的熱老化性能時要清楚是基于什么樣的形態(tài)，等等。

吹塑成型工藝潛力大

目前全球范圍內(nèi)的主要汽車市場都面臨著二氧化碳排放的嚴(yán)苛法規(guī)，渦輪增壓技術(shù)已經(jīng)成為一個重要的選擇方向。據(jù)統(tǒng)計，到2019年，每年將有490萬輛汽車配備渦輪增壓發(fā)動機。其中，中國將領(lǐng)先于全球渦輪增壓的發(fā)展趨勢，預(yù)計到2019年，中國市場對渦輪增壓器的年需求量將達到1300萬臺。

如何通過先進的生產(chǎn)技術(shù)來成型發(fā)動機進氣及增壓塑料管道呢？來自德國考特斯機械制造有限公司的執(zhí)行總裁Andreas Lichtenauer先生，隆重介紹了其最新一代的高產(chǎn)量雙工位3D吸入式吹塑機及其先進工藝技術(shù)。Lichtenauer先生重點介紹了其KSB10 模塊化吸入式吹塑成型設(shè)備的一些特點，該機型有單雙工位可選，適用于廣泛的原材料種類，占地面積減少了40%，伺服液壓和無皮帶擠出驅(qū)動帶來了極低的能耗，直觀的操作系統(tǒng)和快速方便的換模系統(tǒng)有利于提高機器的效率，同時使設(shè)備更易于操作。

同樣來自考特斯的Torsten Schonauer先生重點分享了3D吸入式吹塑機的模具相關(guān)技術(shù)。他在講解3D吹塑模具的設(shè)計原則時講到，要根據(jù)不同材料的吹脹比、橢圓度、曲率、波紋段、焊接區(qū)域等來決定如何設(shè)計模具。以渦輪增壓發(fā)動機的進氣管為例，留給進氣管的安裝空間比較緊張，那么如何才能讓進氣管在這么狹窄的空間中承受劇烈變化的壓力和振動就成為一個挑戰(zhàn)。

EMS-GRIVORY的Ming Jiann Cheung 先生介紹了他們是如何應(yīng)對這個挑戰(zhàn)的：“普通的波紋管有一個缺點，那就是軸向的剛度太弱，在內(nèi)部壓力下軸向變形太大，而且這種軸向變形帶來的疲勞應(yīng)力會降低進氣管的使用壽命。EMS開發(fā)了一個解決方案叫MOAX?。MOAX?代表單個軸向的意思，意味著這個管子可以在一個方向上表現(xiàn)得很柔韌，而在另一個方向上可以表現(xiàn)得很剛硬。這樣，在同樣的彎曲載荷下，MOAX?和普通的波紋管表現(xiàn)得一樣柔韌。由于MOAX?在管子中間有兩個光滑的表面，使得它在軸向具有一定的剛度，從而延長了進氣管的使用壽命。”

選對材料很關(guān)鍵

成型一個順序擠出吹塑的管道需要滿足三個方面的要求：正確的順序擠出吹塑成型機械、獨特的管道設(shè)計和正確的軟硬材料組合。在EMS-GRIVORY亞太區(qū)的應(yīng)用開發(fā)經(jīng)理Hans Kreil先生看來，傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)出來的進氣管多用金屬+橡膠制成，重量比較重，而且由于管子上面的零件可能多達15個，僅組裝費用就不容小覷，再加上庫存和物流成本，及質(zhì)量檢測方面的費用，成本也是一大短板。而采用順序共擠吹塑技術(shù)可以將其成本和重量降低30%。

EMS擁有廣泛的擠出吹塑材料組合，包括各種非增強尼龍材料和增強尼龍材料，能滿足長期工作時從130-210℃的高溫應(yīng)用，這也基本覆蓋了汽車發(fā)動機進氣和增壓管路的使用溫度區(qū)間。目前，EMS的尼龍材料已經(jīng)通過注塑或擠出吹塑的方式走進了各大主機廠，在發(fā)動機進氣管、增壓管、消音器等領(lǐng)域扮演著重要角色。

尼龍材料的干燥一直是業(yè)界最為關(guān)注的話題之一。摩丹卡勒多尼的呂先生基于多年的從業(yè)經(jīng)驗，提出了兩點專業(yè)建議：除濕干燥機是干燥尼龍材料最佳的干燥設(shè)備，而持續(xù)穩(wěn)定的露點則是維持干燥機干燥效率的最重要因素，此外，干燥風(fēng)量、干燥溫度和干燥時間共同作用，達到好的干燥效果。

據(jù)EMS-GRIVORY的潘先生介紹， EMS早在26年前就開始了以塑代鋼的步伐；今天，它也成為中國首家配備專業(yè)擠出吹塑設(shè)備的材料廠商，這很符合EMS“做以塑代鋼的專業(yè)團隊”的定位。在第一半天結(jié)束后的工廠參觀環(huán)節(jié)，150位參會代表被分成六組，不但參觀了EMS-GRIVORY工廠尼龍改性生產(chǎn)線的布局，而且對其客戶服務(wù)內(nèi)容有了更深的了解：EMS不僅為客戶提供合適的尼龍材料，還能為客戶提供全流程的技術(shù)支持，如針對不同工藝的快速原型、材料測試、設(shè)計優(yōu)化等，這些服務(wù)通過六個工作站得到了全面而直觀的展示。六個工作站分別是尼龍改性生產(chǎn)線、新購入的考特斯KSB10擠出吹塑機、克勞斯瑪菲注塑機、阿博格注塑機、材料測試實驗室和計算機輔助技術(shù)服務(wù)（CATS），在EMS-GRIVORY技術(shù)人員熱情專業(yè)的介紹中，參觀隊伍不斷加深了對EMS的了解，不少人還對EMS-GRIVORY工廠的產(chǎn)線和設(shè)備配置表示了驚嘆。本刊編輯印象最深刻的有兩個地方：第一是EMS-GRIVORY工廠的改性尼龍生產(chǎn)線，只見擠出、切粒、干燥、傳輸、包裝等工序的加工設(shè)備有序鋪開，整個工藝過程幾乎都是通過自動化完成，贏得了參觀人群的衷心贊嘆。第二是擠出吹塑機器搭配EMS的MOAX專利設(shè)計，可以一步成型發(fā)動機的進氣管，隨后通過嵌件成型技術(shù)減少二次加工和后續(xù)組裝步驟。

最后，塑料焊接技術(shù)在三維吹塑領(lǐng)域的應(yīng)用也不可不提。來自必能信的Jacky Liu重點介紹了目前主流的塑料焊接技術(shù)及其應(yīng)用。以PA6+PA66制成的進氣管為例，采用清潔紅外焊接技術(shù)（CIT）可以打造復(fù)雜的進氣管路，而且對產(chǎn)品外形限制小，不會產(chǎn)生材料附著現(xiàn)象，也不會損傷內(nèi)部元件，能耗也更低。

研討會結(jié)束之前的頭腦風(fēng)暴環(huán)節(jié)將整個會議推向高潮。EMS邀請了6位來自供應(yīng)鏈不同環(huán)節(jié)的嘉賓，大家共聚一堂，討論了渦輪增壓管和擠出吹塑技術(shù)的發(fā)展空間。大部分嘉賓認為，新能源車的趨勢不可逆轉(zhuǎn)，但未來10-20年渦輪增壓技術(shù)還將繼續(xù)發(fā)展，這就意味著塑料進氣管和增壓管將繼續(xù)擁有市場。

結(jié)論

經(jīng)過100多年的發(fā)展，汽車行業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn)非常多，包括動力性能、經(jīng)濟性、油耗、環(huán)保等問題，而輕量化能夠覆蓋到汽車所有凸顯的問題?？梢哉f，現(xiàn)在是發(fā)展汽車輕量化的最佳時候，尤其是汽車發(fā)動機周邊的輕量化技術(shù)。

以往，我們已經(jīng)看到聽到很多先進材料及工藝在汽車輕量化技術(shù)上的應(yīng)用，但是很少有論壇將重點放在吹塑技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用。因此，由EMS主辦的第一屆擠出吹塑成型研討會吸引了來自亞洲多個國家的主機廠和零部件供應(yīng)商參與，它以汽車進氣管和渦輪增壓管的輕量化技術(shù)為核心，全面介紹了主機廠的材料選擇及測試要求，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)環(huán)節(jié)的供應(yīng)商也分別分享了最新的吹塑成型技術(shù)及設(shè)備、最佳性價比的尼龍材料解決方案及輔助設(shè)備的原理及應(yīng)用。兩個半天的技術(shù)研討會輔以工廠參觀，不但為主機廠和汽車零部件供應(yīng)商帶來了吹塑成型產(chǎn)業(yè)鏈上的豐富技術(shù)知識，同時也引起了整個產(chǎn)業(yè)鏈的深思考：汽車行業(yè)目前乃至未來10-20年需要什么樣的解決方案，材料和工藝如何才能更好地結(jié)合，進一步推動汽車產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展，等等。