1、汽車線束橡膠件選材指南汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，沒有線束也就不存在汽車電路。不管是高級豪華汽車還是經(jīng)濟型普通汽車，線束編成的形式基本上是一樣的，都是由電線、接插件、橡膠件和包裹膠帶組成。隨著人們對汽車的安全性、舒適性、經(jīng)濟性和排放性要求的提高，汽車線束變得越來越復雜，但車身給予線束的空間卻越來越小。因此，如何提高汽車線束的綜合性能設(shè)計便成為關(guān)注的焦點，而且汽車線束制造廠家不再單純地搞線束后期設(shè)計和制造，和汽車主機廠家聯(lián)合進行前期開發(fā)成為必然的趨勢。1橡膠件的種類與應用橡膠件是在電器件在穿過車身等物體時，保證電器件不受損害和保持穿過物體的密圭寸性。以起到耐磨、防水、密圭寸等作用。1.1橡膠件

2、的分類其結(jié)構(gòu)和固定方式也根據(jù)固定位置的不同而不同。按橡膠件結(jié)構(gòu)分為有骨架（導向結(jié)構(gòu)，材料多為PA66）、無骨架兩種按橡膠件固定方式分為單孔固定、雙孔固定兩種（見下面的圖例）。圖一:單孔固定無導向結(jié)構(gòu)（A21右前艙線束過孔橡膠件）2-塑料支架（導向結(jié)構(gòu)）圖二:雙孔固定帶導向結(jié)構(gòu)（S?1左前門線束過孔橡膠件）注：1-橡膠護套；1.2材料分類線束橡膠件材料按適用溫度范圍分三類見表1表1橡膠件材料及適用溫度材料試驗溫度適用范圍80車門線束橡膠護套，后背門線束橡膠護套100空調(diào)線束橡膠護套，頂燈線束橡膠護套125發(fā)動機艙主線束護套，發(fā)動機線束等前艙線束護套2汽車線束橡膠件的主要特點1) 使用溫度范圍廣，

3、具有良好的耐高、低溫性；2) 有較高的耐熱性能，不同區(qū)域橡膠件，溫度不同。可以在120C的環(huán)境中長期使用，最高使用溫度為150C;與大氣直接接觸，會接觸雨水等液體的侵蝕，需要能禁受冬天屋外的嚴寒，能長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環(huán)境中使用而不會發(fā)生龜裂；3) 彈性好，特別是要求復原性好；能承受多次的疲勞運動，能在各種環(huán)境種多次變形恢復能力；既能用于運動接合部位，又能用于靜止接合部位。4) 精密的成品穩(wěn)定性及嚴格的成品尺寸公差控制。在汽車上，線束橡膠件被用來作為靜態(tài)密封和動態(tài)密封元件。表2列舉了線束橡膠件在奇瑞B(yǎng)21車型上的應用。表2線束橡膠件在B21車型上的應用部位數(shù)量材料車型前艙線束總成1EP

4、DMB21室內(nèi)地板線束總成1EPDM發(fā)動機線束總成1EPDM左前門線束總成1EPDM右前門線束總成1EPDM左后門線束總成1EPDM右后門線束總成1EPDM行李箱線束總成1EPDM3汽車橡膠件的性能要求和選材原則3.1理化性能線束護套的理化性能見表2表3EPDM材料性能要求性能測試試驗條件試驗項目及技術(shù)指標試驗方法常態(tài)41023C邵氏硬度(HA)40±5GB/T531GB/T528拉伸強度minMPa10斷裂伸長率min%400510邵氏硬度(HA)50±5拉伸強度minMPa10斷裂伸長率min%400熱空氣八、一A100°CX70h邵氏硬度變化HA25GB/T

5、3512老化拉伸強度變化率max%25斷裂伸長率變化率max%30B125°CX70h邵氏硬度變化HA0+10拉伸強度變化率max%20斷裂伸長率變化率max%30C150CX70h邵氏硬度變化HA0+10拉伸強度變化率max%20斷裂伸長率變化max%30壓縮25%永久變形max%A100CX22h壓縮永久變化max%50GB/T7759B100CX70h35C125CX22h50耐臭氧性8(50±5)X10-X40CX70hX20%拉伸無龜裂GB7762耐水性100CX70h體積變化率%±5GB/T1690耐寒性低溫脆性溫度minC40GB/T1682撕裂強度

6、minKN/m20GB/T529耐污染性無污染/3.2材料選擇表4常見通用橡膠的優(yōu)缺點和應用橡膠名稱天然橡膠(NR)三兀乙丙橡膠(EPDM)氯丁橡膠(CR)丁腈橡膠(NBR)丁苯橡膠(SBR)優(yōu)點是一種結(jié)晶性橡膠，自補強度很大，經(jīng)炭黑補強后，機械強度較好，耐寒，耐曲繞，透氣性好、多次形變生熱少，隔振性亦好，耐堿性好抗臭氧性，耐天候性和耐老化性能優(yōu)異，居通常橡膠之首。電絕緣性、沖擊彈性很好，耐酸堿，密度小，可進行高填充配合氯丁橡膠的物理性能和天然橡膠相似，但耐天候、耐熱、耐油及耐溶劑性都優(yōu)于天然橡膠。氯丁橡膠阻燃性極好。具有優(yōu)良的耐油性，僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯橡膠和氟橡膠。丙烯腈含量的愈高，耐

7、油性愈好，但耐寒性差。丁腈橡膠的耐熱性優(yōu)于天然橡膠，丁苯橡膠。其氣密性及耐水性較好。性能和天然橡膠相似，在光、熱和氧的綜合作用下，耐老化性能優(yōu)于天然橡膠缺點但是不耐濃硫酸。天然橡膠在非極性溶劑中膨脹，耐油、耐溶劑都較差。易燃。硫化時間很慢，難于同其他橡膠并用，它的自粘性和互粘性很差，不易粘合，給加工帶來很大的困難。但它低溫時變硬，貯藏穩(wěn)定性差，電絕緣性不好，密度大，且加工不易控制。但是它不耐臭氧，且不話宜做絕緣材料。耐臭氧性比天然橡膠差，抗拉、伸長、抗撕裂及耐油性等都不如天然橡膠常用部位輪胎，傳動帶，輸水膠管、輸氣軟管輪胎內(nèi)胎，汽車門窗密封條、水橡膠管、風扇耐老化的門窗密封條、電線電纜包裹層、

8、耐油油封，0形圈等耐油密封件，輸油管和耐油性膠板等價格便宜，常作為天然橡膠的并用材料，輪表5常用橡膠的各項性能和機械防震零件。帶、耐熱傳輸帶、高低壓電線電纜、電氣絕緣零件等。膠管、石油鉆探零件、膠管等制品胎、密封墊片、電絕緣制品、運輸帶、膠管和海綿制品橡膠類別拉伸強度(MPa)伸長率(%)使用溫度范圍(C)壓縮永久變形回彈性電性能撕裂強度耐磨耗性耐割口增長耐水溶脹性耐酸性天然橡膠(NR)100-700-75-90良優(yōu)+優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良丁苯橡膠(SBR)100-700-60-90良良中良優(yōu)良良良氯丁橡膠(CR)100-700-60-120良優(yōu)良良優(yōu)良良良丁腈橡膠(NBR)100-600-50-120

9、良良差良優(yōu)良優(yōu)良乙丙橡膠(EPDM)100-300-60-150中良優(yōu)差良良優(yōu)優(yōu)比較而言，三元乙丙的綜合性能較好，所以現(xiàn)在汽車電器線束用橡膠件主要選用的材料是三元乙丙橡膠，簡稱EPDM。選用材料的依據(jù)是：(1)耐老化性能通用橡膠中:EPDM的耐老化性是最好的a耐臭氧性最好：在含臭氧濃度較高的環(huán)境中不會產(chǎn)生裂口，大大優(yōu)于天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠等通用橡膠。b耐候性好：能長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環(huán)境中使用而不會發(fā)生龜裂<c耐熱性能：可以在120C的環(huán)境中長期使用，最高使用溫度為150C。當溫度高于150C時，乙丙橡膠生膠開始緩慢分解，200C時硫化膠的物理機械性能亦緩慢地下降。但加入

10、防老化劑可以改善乙丙橡膠的高溫使用性能，提高使用溫度和高溫下使用壽命。(2)電絕緣性其具有良好的電絕緣性和耐電暈性，浸水后電氣性能變化也很小，特別適于制造電器絕緣制品。(3) 低密度和高填充特性3乙丙橡膠的密度是所有橡膠中最低的，約為860870kg/m，即同體積的乙丙橡膠制的重量較其它橡膠重量輕，且可以大量填充油和填充劑，降低了成本，且對物理機械性能影響不大。(4) 低溫性能和沖擊彈性乙丙橡膠具有較高的彈性，其彈性僅次于天然橡膠。乙丙橡膠具有好的低溫性能，在低溫下可保持較好的彈性和較小的壓縮變形，其最低極限使用溫度可達50C。(5) 實用配方例適用于線束護套的配方體系舉例(非充油型)：EPD

11、M生膠100炭黑40硫黃0.25增塑劑20活性劑7交聯(lián)劑2分散劑2組合防老劑3.5（6）根據(jù)不同的使用環(huán)境和設(shè)計需要，可以兼顧考慮其他的材料。發(fā)動機艙內(nèi)線束橡膠件，由于艙內(nèi)溫度、濕度偏大且存在著很多腐蝕性氣體和液體，因此一定要選擇耐高溫、耐油、耐化學介質(zhì)橡膠件。同時在新車型中，大功率發(fā)動機的應用，前艙布局要求緊湊，對線束橡膠件的性能要求越來越苛刻。EPDM橡膠最高使用溫度為150C,目前雖能基本滿足要求，但是為了更安全可靠，可以采用硅橡膠（VMQ）。在所用的橡膠中，硅橡膠具有最寬廣的工作溫度范圍（-59.5316C）。優(yōu)異的耐臭氧老化、耐氧老、耐光老化和耐候老化性能；優(yōu)良的電絕緣性能；優(yōu)異的耐

12、油、耐燃燒等性能。硅橡膠高溫使用壽命見表5。硅橡膠與其他種類橡膠的耐熱和耐油性能比較見表6。表6硅橡膠的高溫使用壽命使用溫度/C壽命（保持原來伸長率50%時）使用溫度壽命-50100相當長20525年1201020年2603月2年150510年3161周2月表7不同種類橡膠的耐熱和耐油性能3.3線束橡膠件安裝使用中的注意事項線束用橡膠件開口位置大致分為：前艙、四門、地板、頂篷和后背門。其中前艙開孔盡量選擇左右兩側(cè)，以保證線束走向的連貫性和避讓高溫區(qū)。四門的開孔要確保車身A、B柱的開孔高度高于門鈑金的開孔高度，防止水流入室內(nèi)。3.4橡膠件常見問題分析橡膠件常見的問題、原因及解決措施見表8表8橡膠

13、件常見的問題、原因及解決措施序號問題原因分析解決措施1橡膠件岀現(xiàn)老化、龜裂材料不合格壁厚過薄責令廠家調(diào)整材料配方；采用復合硫化體系適當增加橡膠件的壁厚2橡膠件裝配后動態(tài)干涉前期沒有做動態(tài)分析或者分析不充分結(jié)合實車裝配情況重新校核，整改。可手工制作幾種狀態(tài)的橡膠件試裝后再確認整改方案3裝配困難硬度過大；設(shè)計裝配空間過小重新定義硬度，配方中減少炭黑的填充量；增加導向骨架結(jié)構(gòu)，減小安裝阻力4密封性不好卡口的配合尺寸設(shè)計不良；位置選擇不好，過涂裝時過孔被涂抹PVC膠，導致橡膠件與鈑金配合不良更改卡口尺寸，保證卡口與鈑金過盈配合，具體過盈值要根據(jù)產(chǎn)品公差而定；在過涂裝之前將橡膠件的過孔加工藝堵件保護4線

14、束橡膠件材料未來的發(fā)展日益嚴峻的能源問題和環(huán)境問題；全球持續(xù)規(guī)范的法規(guī)要求；汽車設(shè)計原則向輕量化和小型化的轉(zhuǎn)變及設(shè)計經(jīng)濟性的提升；導致對車用材料的新要求，同時引導零部件用材的革新。線束橡膠件尋覓到新的突破口，逐漸青睞于熱塑性彈性體。熱塑性彈性體簡稱TPE，是指在常溫下顯示橡膠狀彈性、在高溫下能夠塑化成型的一類新型高分子材料，是一類介于橡膠和塑料之間的彈性體材料。自上世紀60年代中期問世以來，作為第三代橡膠取得了極為迅猛的發(fā)展。TPE最大特點為無需硫化加工，而采用熱塑性塑料成型方法加工。如此，可大大縮短成型周期，而且廢料可以在利用，有利于節(jié)資與節(jié)能，保護環(huán)境。因此各國都對TPE的開發(fā)與應用予以高度重視。TPE熱塑性彈性體與通用橡膠的性能對比見表8表9TPE熱塑性彈性體與通用橡膠EPDM勺對比性能TPEEPDM密度+O重量降低+O可染色性+O成型性+O可循環(huán)性+價格（原材料）O+價格（密封件）+/+=verygood+=goodO=medium-=poorTPE與傳統(tǒng)TSR（如EPDM）的加工流程、加工效率對比見