世上总有些敢于异想天开的人。塑料成型工艺中,在塑料即将凝固之前,向半成品射击弹丸。弹丸飞射过的轨迹就会形成想要的孔道。由此生产出汽车配管,例如连接发动机和散热的水管等。配管即使弯弯曲曲也没有关系。据说弹丸的飞射轨迹是弯曲的。
这项技术从德国的汽车开始普及。于2005年得到宝马,2007年得到奥迪,2008年得到大众的采用。这样一写,您恐怕会觉得“德国果然厉害”,但这项技术其实出自日本。是由一家名为RP TOPLA的企业开发出来的,并向德国的塑料成型企业进行了技术转让。
2009年,这项技术终于回到了日本。得到了雅马哈发动机的摩托车“YZF-R1”的采用。但这次并非技术转让,而是由RP TOPLA直接供货。出于这方面原因,该公司开始逐步向外界透露有关信息。在本编辑部预定于5月17日举行的汽车技术相关研讨会上已邀请到该公司做演讲,这里先做一些简要介绍。
配管原本是难以塑料化的领域。虽然短管可以实现。薄管也有办法做到。使用塑料制造长管和弯管却一致没有良策。
但有一种方法很接近。在注射成型的过程中,塑料有一瞬间外侧被模具冷却形成“外皮”,里面的“馅儿”却依然柔软的状态。瞄准这一瞬间,使用一种粗放的方法在空气或水中把“馅儿”挤走。
但这种方法过于粗放,未能得到普及。不仅内径毫无精度可言,内表面也十分粗糙。由于塑料配管的目的是送水,因此,最理想的状态是内径均匀,而且内部表面光滑阻力小。
图1:宝马“3系列”的发动机水管。为弯曲的塑料制品(点击放大)
如果采用射击弹丸的方式,弹丸直径便等同于产品的孔径,弹丸滑过的表面也非常光滑。
虽然叫做弹丸,但这种弹丸并非铅弹,也不使用火药。一般是利用气压发射塑料弹。这样就不会违反日本的法律。据说最好是选择与产品相同材质,使用相同的模具成型弹丸,即做即用。
图2:雅马哈发动机“YZF-R1”的散热器。前方弯曲的是利用“弹丸穿孔成型法”制造的配管(点击放大)
如果按照常规,使用钢材生产连接发动机和散热器的配管,以雅马哈的摩托车为例,部件重量为400g。而塑料制品为165g。如此大动干戈也只减轻了235g。可见对于汽车而言,减重的需求已经到了连235g也足以令人欣喜的程度。另外,对于钢制品还需要安装其他部件的凸缘、支架等,采用这项技术可以实现一体化生产,反而能够降低成本。