ข้อควรพิจารณาในการออกแบบกันชนรถยนต์

กันชนรถยนต์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์เสริมที่มีขนาดใหญ่กว่าในรถ มีฟังก์ชันหลัก 3 ประการ ได้แก่ ความปลอดภัย ฟังก์ชันการทำงาน และการตกแต่ง

มีสามวิธีหลักในการลดน้ำหนักของกันชนรถยนต์: วัสดุน้ำหนักเบา การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง และนวัตกรรมกระบวนการผลิต โดยทั่วไปวัสดุน้ำหนักเบาหมายถึงการเปลี่ยนวัสดุเดิมด้วยวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าภายใต้เงื่อนไขบางประการ เช่น เหล็กที่ทำจากพลาสติก การออกแบบโครงสร้างให้เหมาะสมที่สุดของกันชนน้ำหนักเบาส่วนใหญ่เป็นผนังบาง กระบวนการผลิตแบบใหม่มีไมโครโฟม เทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น วัสดุและการขึ้นรูปแบบใช้แก๊สช่วย

พลาสติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์เนื่องจากมีน้ำหนักเบา สมรรถนะที่ดี การผลิตที่เรียบง่าย ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อแรงกระแทก และมีอิสระในการออกแบบอย่างมาก และพลาสติกเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในวัสดุยานยนต์มากขึ้น ปริมาณพลาสติกที่ใช้ในรถยนต์ได้กลายเป็นหนึ่งในเกณฑ์ในการวัดระดับการพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์ของประเทศ ปัจจุบัน พลาสติกที่ใช้ในการผลิตรถยนต์ในประเทศที่พัฒนาแล้วมีน้ำหนักถึง 200 กิโลกรัม คิดเป็นประมาณ 20% ของคุณภาพรถยนต์ทั้งหมด
พลาสติกถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ของจีนค่อนข้างช้า ในรถยนต์ราคาประหยัด ปริมาณพลาสติกจะอยู่ที่ 50~60 กก. สำหรับรถยนต์ขนาดกลางและระดับสูง 60~80 กก. และรถยนต์บางคันอาจมีน้ำหนักถึง 100 กก. เมื่อผลิตรถบรรทุกขนาดกลางในจีน รถยนต์ทุกคันใช้พลาสติกประมาณ 50 กิโลกรัม ปริมาณการใช้พลาสติกของรถยนต์แต่ละคันมีเพียง 5% ถึง 10% ของน้ำหนักรถ
วัสดุของกันชนมักมีข้อกำหนดดังต่อไปนี้: ทนต่อแรงกระแทกได้ดีและทนต่อสภาพอากาศได้ดี การยึดเกาะของสีที่ดี ความลื่นไหลที่ดี ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี และราคาต่ำ
ดังนั้น วัสดุ PP จึงเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย วัสดุ PP เป็นพลาสติกเอนกประสงค์ที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม แต่ตัว PP เองก็มีคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำและทนต่อแรงกระแทกต่ำ ไม่ทนต่อการสึกหรอ มีอายุง่าย และมีเสถียรภาพในมิติต่ำ ดังนั้น PP ดัดแปลงจึงมักใช้สำหรับการผลิตกันชนรถยนต์ วัสดุ. ปัจจุบัน วัสดุพิเศษสำหรับกันชนรถยนต์โพลีโพรพีลีนมักทำจาก PP และมีการผสมและแปรรูปยางหรืออีลาสโตเมอร์ ฟิลเลอร์อนินทรีย์ มาสเตอร์แบทช์ วัสดุเสริม และวัสดุอื่น ๆ ในสัดส่วนที่แน่นอน
ปัญหาที่เกิดจากกันชนผนังบางและแนวทางแก้ไข

การที่กันชนบางลงทำให้เกิดการบิดงอได้ง่าย และการบิดงอเป็นผลมาจากการปล่อยความเครียดภายใน กันชนที่มีผนังบางทำให้เกิดความเครียดภายในด้วยเหตุผลหลายประการในระหว่างขั้นตอนต่างๆ ของการฉีดขึ้นรูป
โดยทั่วไปจะรวมถึงความเครียดจากการปฐมนิเทศ ความเครียดจากความร้อน และความเครียดจากการปล่อยเชื้อราเป็นหลัก ความเครียดจากการปฐมนิเทศเป็นแรงดึงดูดภายในที่เกิดจากเส้นใย สายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ หรือส่วนต่างๆ ในการหลอมเหลวที่หันไปในทิศทางหนึ่งและการคลายตัวที่ไม่เพียงพอ ระดับการวางแนวสัมพันธ์กับความหนาของผลิตภัณฑ์ อุณหภูมิหลอมเหลว อุณหภูมิแม่พิมพ์ ความดันในการฉีด และเวลาพัก ยิ่งความหนามากเท่าไร ระดับการวางแนวก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น ยิ่งอุณหภูมิหลอมเหลวสูง ระดับการวางแนวก็จะยิ่งต่ำลง ยิ่งอุณหภูมิแม่พิมพ์สูง ระดับการวางแนวก็จะยิ่งต่ำลง ยิ่งความดันการฉีดสูงเท่าไร ระดับการวางแนวก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ยิ่งเวลาพักนานเท่าใด ระดับการวางแนวก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ความเครียดจากความร้อนเกิดจากอุณหภูมิหลอมละลายที่สูงขึ้นและอุณหภูมิของแม่พิมพ์ที่ต่ำกว่าทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากขึ้น การระบายความร้อนของวัสดุหลอมใกล้กับโพรงของแม่พิมพ์จะเร็วขึ้น และความเค้นภายในเชิงกลมีการกระจายไม่สม่ำเสมอ
ความเครียดในการถอดแม่พิมพ์ส่วนใหญ่เกิดจากการขาดความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของแม่พิมพ์ การเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นภายใต้การกระทำของแรงดันการฉีดและแรงดีดออก และการกระจายแรงที่ไม่สม่ำเสมอเมื่อผลิตภัณฑ์ถูกดีดออก
การที่กันชนบางลงยังมีปัญหาในการรื้อถอนได้ยากอีกด้วย เนื่องจากเกจวัดความหนาของผนังมีขนาดเล็กและมีการหดตัวเล็กน้อย ผลิตภัณฑ์จึงยึดติดกับแม่พิมพ์อย่างแน่นหนา เนื่องจากความเร็วในการฉีดค่อนข้างสูง จึงรักษาระยะเวลาการคงตัวไว้ได้ การควบคุมทำได้ยาก ความหนาของผนังและซี่โครงที่ค่อนข้างบางยังเสี่ยงต่อความเสียหายในระหว่างการรื้อถอนอีกด้วย การเปิดแม่พิมพ์ตามปกติต้องใช้เครื่องฉีดเพื่อให้แรงเปิดแม่พิมพ์เพียงพอ และแรงเปิดแม่พิมพ์ควรจะสามารถเอาชนะความต้านทานได้เมื่อเปิดแม่พิมพ์