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Apr 25, 2023

캠 스프로킷에 PAI 수지 채용

PlasticsToday 직원 | 2015년 10월 29일 Solvay의 폴리아미드-이미드(PAI) 수지

PlasticsToday 직원 | 2015년 10월 29일

Solvay Specialty Polymers(Alpharetta, GA)의 폴리아미드 이미드(PAI) 수지는 Polimotor 2 프로젝트를 위한 혁신적인 캠 스프로킷 설계 제작 시 기존 금속을 대체하는 데 사용되었습니다. Solvay는 2016년 경쟁 경주를 위한 차세대 완전 플라스틱 엔진을 설계 및 제조하는 것을 목표로 하는 이 매우 기대되는 기술 프로젝트의 주요 재료 후원자입니다.

프로젝트 리더이자 사장이기도 한 Matti Holtzberg는 "Solvay의 Torlon PAI는 1980년대 초 첫 번째 Polimotor 엔진의 성공에 중요한 역할을 했습니다. 그 이후로 회사의 재료 기술의 폭, 성능 및 다양성이 확실히 확장되었습니다."라고 말했습니다. 복합 주조 회사(웨스트팜비치, 플로리다). "Solvay의 지속적인 발전은 오늘날 Polimotor 2에서 훨씬 더 큰 혁신을 위한 기반을 제공합니다. 여기서 탄소 섬유로 채워진 Torlon PAI는 기계적으로 강하면서도 매우 가벼운 캠 샤프트 스프로킷의 개발을 가능하게 했습니다. 이것은 Solvay의 여러 새로운 획기적인 응용 프로그램 중 첫 번째에 불과합니다. 앞으로 몇 달 안에 발표할 것으로 예상되는 첨단 소재 기술입니다."

캠 스프로킷은 자동차 연소 엔진의 캠 샤프트 한쪽 끝에 부착되며 타이밍 벨트와 함께 캠 샤프트와 크랭크 샤프트 사이의 타이밍을 유지하는 데 도움이 됩니다. 높은 토크, 극한의 온도 및 진동은 물론 먼지, 자동차 유체 및 도로 염분에 지속적으로 노출됨에도 불구하고 캠 스프로킷은 최적의 엔진 성능을 유지하기 위해 정밀한 타이밍 제어를 안정적으로 제공해야 합니다. 이러한 스프로킷이 과열되거나 부서지거나 모양이 사라지거나 하중이 가해진 상태에서 안정적으로 작동하지 않으면 크랭크부터 피스톤까지 모든 것이 빠르게 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

캠 스프로킷은 일반적으로 소결 강철, 알루미늄 또는 열경화성 페놀릭 폴리머로 만들어집니다. 그러나 Polimotor 2는 Solvay의 30% 탄소 섬유 강화 Torlon 7130 PAI를 사용하여 엔진의 스퍼 투스 캠 스프로킷을 성형하기로 결정했습니다. 이는 1980년대 Polimotor의 초기 반복 이후 오랫동안 Solvay가 출시한 초고성능 등급입니다.

재료 종류로서 Solvay의 Torlon PAI는 최대 525°F(275°C)까지 모든 열가소성 기술 중 최고의 강도, 강성 및 피로 저항성을 제공합니다. 특히 Torlon 7130 PAI는 특정 강도가 5.4 x 105 in-lbf/lb(1.4 105 J/kg)이고 특정 강성이 6 x ​​107 in-lbf/lb()인 이러한 기계적 특성의 포트폴리오에서 가장 최적의 균형을 제공합니다. 15106J/kg). 이와 대조적으로 스테인리스강은 각각 3.1 x 107 in-lbf/lb(0.8 106 J/kg) 및 9.7 x 107 in-lbf/lb(24 106 J/kg)의 특정 강도와 강성을 제공합니다.

실용적인 측면에서 Torlon 7130 PAI로 제작된 Polimotor 2 캠 스프로킷은 무게가 2.4lb(1.1kg)인 유사한 크기의 스테인레스 스틸 캠 스프로킷에 비해 75%의 무게 감소로 비슷한 기계적 특성을 제공할 수 있습니다.

금속과 달리 Torlon 7130 PAI는 열을 전도하지 않으므로 벨트 수명이 길어집니다. 또한 이는 더 부서지기 쉬운 페놀계 재료를 사용할 때 문제가 될 수 있는 스프로킷의 치핑 가능성을 제거합니다. 마지막으로 Solvay의 고성능 PAI는 높은 압력과 속도에서 탁월한 피로 저항성과 뛰어난 마모 성능을 제공하여 소음과 진동을 줄이고 자동차 유체에 대한 광범위한 화학적 저항성을 제공합니다.

프레이저 레이시(Fraser Lacy)는 "기존의 소결강이나 알루미늄 대신 고강도, 경량, 피로 방지 Torlon PAI를 혁신적으로 선택한 것은 폴리모터 2를 위한 새로운 최첨단 밸브 트레인 구동 시스템을 개발하는 데 매우 중요했습니다."라고 말했습니다. , Gates Corp.의 수석 엔지니어링 전문가

Torlon PAI 및 기타 Solvay 고성능 폴리머는 OEM이 소형화 및 속도 저하를 추구함에 따라 자동차 엔진의 금속 대체 옵션으로 널리 채택되고 있습니다. Solvay의 고급 폴리머는 OEM이 향후 10년간 자동차 산업의 최우선 과제로 간주되는 더욱 엄격한 CAFÉ(기업 평균 연비) 규정과 더욱 엄격한 CO2 배출 기준을 준수할 수 있도록 무게 감소를 통해 더 높은 효율성을 제공합니다.