塑料彈簧的研制和發展

核心提示：　　由于塑料彈簧具有鋼制彈簧難以取代的優點，因此美、英、日等國競相開展研制，取得了不少研制成果，有些已投入實際應用。它的發展大體經歷了三個階段。　　1970年以前為原理性實驗探索階段。在這一階段，發表的應

　　由于塑料彈簧具有鋼制彈簧難以取代的優點，因此美、英、日等國競相開展研制，取得了不少研制成果，有些已投入實際應用。它的發展大體經歷了三個階段。

　　1970年以前為原理性實驗探索階段。在這一階段，發表的應用理論分析文章和階段性研制報告比較多。在此期間，由于適合于工程應用的熱固性塑料尚處在早期發展階段，工程塑料彈簧的研制遇到許多問題，如材料的耐溫性差、硬度低不耐磨、價格高、難以制成廣泛的螺旋彈簧，加之設計程序，加工設備和工藝參數都遇到一些有待解決的新問題，因而延緩了塑料彈簧向實際應用的進程。

　　1980年以前為實用化研制階段。在這一階段，由于塑料工業的發展，耐溫、耐磨和價格合理的纖維增強塑料（FRP=Fiberglass Rein—forced Plastics）研制成功，加之汽車設計向小型化和輕型化方向發展，特別是石油危機以來，為了減輕汽車配件重量，節約燃料，汽車廠商積極開展塑料板簧的研制，促進了塑料彈簧向實際應用的發展。在這一階段的突出研制成果是FRP板簧在美國投入實際應用。

　　1980年至今為實際應用穩定發展階段。繼美國之后，英國納鐵福復合公司（GKN COM—Posites）在Telford新廠內建成了年產五十萬套FRP板簧生產線，1985年已開始大量生產，在西歐居于領先地位。用熱塑性塑料注射成型的一體化彈簧組件（將塑料彈簧和塑料零件制作成一體）已投放市場應用。總之，今年來塑料彈簧投入實際應用的數量和范圍都在穩步發展。

　　使用材料

　　目前，塑料彈簧主要使用熱固性塑料，特別是熱固性纖維增強塑料，也有使用熱塑性塑料的，但數量不多。

　　從使用角度考慮，對彈簧材料性能的主要要求是：（1）變形能V值要大（即彈簧模量E值要小）。（2）強度，特別是疲勞強度要大。（3）容易加工成型。用于制作彈簧的熱固性和熱塑性能否滿足以上要求呢？

　　1．   關于變形能

　　熱固性纖維增強塑料的V值比一般金屬都大，可與彈簧鋼相比

　　2．   關于塑料的強度和疲勞強度

　　以環氧樹脂為膠粘劑的熱固性塑料的抗拉強度σь很容易超過400N/mm?。一般熱固性塑料與玻璃纖維增強塑料（GFRP）的疲勞強度之比為0.25—0.35，而與碳素纖維增強塑料（CFRP）的疲勞強度之比為0.5。

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