汽車(chē)是陸地上主要的靈活交通運(yùn)輸工具，汽車(chē)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中極為重要的基礎(chǔ)工業(yè)之一。隨著汽車(chē)的大量生產(chǎn)，由此產(chǎn)生了如何節(jié)能省油、提高功能、節(jié)約用材、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序和降低成本等問(wèn)題。

    汽車(chē)塑料化是大勢(shì)所趨，它是基于三個(gè)主要理由，一是節(jié)能，二是提高功能，三是簡(jiǎn)化制造工序與工藝。

    汽車(chē)燃油箱是汽車(chē)部件中重要的機(jī)能件和安全件之一。傳統(tǒng)的燃油箱是用金屬制作的，由于金屬加工的特殊性，成型較困難，且焊接縫處的強(qiáng)度也低，生產(chǎn)合格率較低，在使用中經(jīng)常出問(wèn)題。近年來(lái)，為了減輕汽車(chē)的重量以及降低成本，從金屬材料到塑料樹(shù)脂的轉(zhuǎn)化已引起研究者的廣泛興趣。

    塑料燃油箱的特點(diǎn)塑料燃油箱則可以較好地解決金屬燃油箱出現(xiàn)的問(wèn)題。因?yàn)樗芰系某尚图庸ば院茫滓?guī)模生產(chǎn)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造工藝，改進(jìn)了安全工作狀況。

    塑料燃油箱的重量較金屬輕，塑料相對(duì)密度僅為金屬的1/8~1/7，所以與同體積的金屬燃油箱相比較，其重量可大大降低，從而有利于減輕車(chē)重，提高車(chē)速，節(jié)省燃料。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，車(chē)重每減輕1kg則1L汽油可使汽車(chē)多行駛0.1km.塑料燃油箱形狀設(shè)計(jì)自由度大，空間利用率高，可以加工成各種復(fù)雜形狀，有利于充分利用車(chē)體的空間，從而可以增加燃油的載重量，提高汽車(chē)的續(xù)航力，例如PASSAT塑料燃油箱重3.5kg容量51L加安全系數(shù)7L同金屬燃油箱相比容量大6L，重量輕1.5kg塑料燃油箱有較好的熱絕緣性，在車(chē)輛著火時(shí)汽油柴油不會(huì)很快升溫，可延遲爆炸而使乘員在意外事故中增加生存的希望。

    在歐洲，塑料燃油箱首先由德國(guó)大眾汽車(chē)工業(yè)公司于1973年開(kāi)發(fā)成功并大規(guī)模生產(chǎn)，車(chē)種由PASSAT開(kāi)始，之后，塑料燃油箱在汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，從原料到加工生產(chǎn)設(shè)備，發(fā)展得極為迅速，成為一門(mén)專門(mén)的加工行業(yè)。

    目前汽車(chē)塑料燃油箱成型工藝目前，汽車(chē)塑料燃油箱的使用受到廣泛關(guān)注，進(jìn)而其加工成型工藝得到廣泛的研究和開(kāi)發(fā)。概括起來(lái)塑料燃油箱的成型工藝有以下幾種。

    回轉(zhuǎn)成型輕的金屬?？砂惭b在回轉(zhuǎn)成型機(jī)的機(jī)架上進(jìn)行三維方向旋轉(zhuǎn)，塑料粉加入熱模具內(nèi)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，塑料粉不斷熔融粘貼在熱模具內(nèi)壁，待完全塑化達(dá)到要求厚度后，往模具夾套內(nèi)注入冷水進(jìn)行冷卻，然后脫模得制品。

    該法不足之處是很難保證轉(zhuǎn)角處和狹窄斷面處壁厚的均勻性。該法所需材料要求受熱后在模具內(nèi)壁形成緊密又均勻的融體。但是具備上述條件的材料卻不能符合汽車(chē)燃油箱對(duì)性能的要求。

    陽(yáng)離子聚合(單體澆鑄)陽(yáng)離子聚合法是用己內(nèi)酰胺單體注入受熱回轉(zhuǎn)模具內(nèi)，陽(yáng)離子聚合，冷卻脫模。其優(yōu)點(diǎn)是模具造價(jià)低，易于噴漆。由于此法只限于澆鑄尼龍，不能完全滿足汽車(chē)燃油箱要求的條件，故通常不采用此法。

    注塑由于脫模受到限制，采用注塑生產(chǎn)燃油箱需分成兩半件，然后再用粘合劑或熱熔焊接將兩半件粘合成整體。粘合強(qiáng)度往往隨材料品種不同而有強(qiáng)弱，又注塑模具要承受高壓(60~130MPa)注射，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造費(fèi)用昂貴，以上是缺點(diǎn)。注塑的優(yōu)點(diǎn)在于獲得的成品壁厚易于控制，非常均勻，又在注塑模具內(nèi)可以裝配所需要的嵌件，可將燃油箱箱體與附屬零部件注射組熔成一體。

    真空吸塑成型將塑料板材加熱用真空吸塑成型制成燃油箱兩半件，然后再用粘合劑或熱熔焊接將兩半件粘合成一整體。它與注塑不同處：前者不能制成形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體而且無(wú)法在成型時(shí)裝配各種嵌件，又模具多為鋁合金材料，強(qiáng)度要求相對(duì)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而造價(jià)也低。缺點(diǎn)是也存在粘合問(wèn)題。

    中空吹塑探索和比較各種塑料燃油的成型工藝，中空吹塑成型是制造燃油箱最佳成型方法。目前塑料燃油箱主要采用此法。燃油箱中空吹塑成型時(shí)，物料連續(xù)加熱熔融擠出，送進(jìn)蓄料器中儲(chǔ)存，再通過(guò)模芯模套由上往下擠出形成型，用兩半片(哈夫)模具將型坯夾緊，然后往型坯內(nèi)鼓氣吹脹貼牢模腔內(nèi)成型，經(jīng)冷卻脫模得成品燃油箱。該方法是最佳成型方法，既可以大規(guī)模生產(chǎn)，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，也不存在粘接問(wèn)題。

    目前常用的阻隔性塑料、塑料燃油箱用料及加工工藝不是所有的塑料都適宜于制造汽車(chē)燃油箱，首先材料必須能長(zhǎng)時(shí)間承受高溫與低溫交變負(fù)荷，甚至能承受一40°C下的驟然變形經(jīng)測(cè)試必須符合安全技術(shù)條件和政府頒布的標(biāo)準(zhǔn)，還要有非常好的阻滲性。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在汽車(chē)油箱的滲油量每天不超過(guò)2g以后逐年減少，所以必須選用有阻隔性的塑料來(lái)作汽車(chē)燃油箱。常見(jiàn)的阻隔性樹(shù)脂47有：聚偏氯乙烯(PVDC)、乙烯一乙烯醇共聚物(EVOH)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚酯(PET)、新型尼龍(MXD6)、液晶OCP)和含氟塑料等，其中液晶和含氟塑料不僅成本高而且加工也比較困難;聚偏氯乙烯雖然具有高度的阻氣性、耐蒸煮性、透明性、耐化學(xué)腐蝕性，熱收縮性小，安全衛(wèi)生和成本低等優(yōu)點(diǎn)，但其熔點(diǎn)(200C)與分解溫度(210°C)相近，成型加工十分困難，經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大;EVOH雖然在干態(tài)和常溫下有比PA和PVDC好的阻隔性，但是由于其禚性不夠而不具備單獨(dú)作為包裝材料或容器的物性，必須與其他塑料復(fù)合;尼龍和其他阻隔性聚合物相比，具有低溫和高溫使用性能優(yōu)異、力學(xué)性能好，在高溫、高濕度下其阻隔性優(yōu)于EVOH和PVDC的特點(diǎn)，因此作為高分子阻隔材料越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用?？紤]阻隔性、加工性及成本，通過(guò)一系列試驗(yàn)與嘗試，高分子量、高密度聚乙烯非常適宜于制造汽車(chē)燃油箱，但其阻隔性不好，滲油率比尼龍高得多。其優(yōu)點(diǎn)是：在低溫甚至一40C下仍不失其禚性，易于吹塑成型，易于摩擦焊接、熱元件焊接、高頻焊接、以及熱空氣焊接，由于密度小，所以塑料燃油箱重量遠(yuǎn)輕于金屬。但是聚乙烯的阻油性差，使其受到了限制。目前，常用的聚乙烯塑料燃油箱主要采用以下生產(chǎn)方法810來(lái)提高和改善中空容器阻隔性：內(nèi)壁進(jìn)行表面處理的單層塑料燃油箱的方法，常用方法：①環(huán)氧噴涂法，此法較落后，效果也差，現(xiàn)已基本被淘汰;②磺化處理法，該法較成熟，美國(guó)、日本等國(guó)家迄今仍在使用;③氟氣處理法，該方法是在吹塑成型過(guò)程中，同時(shí)向油箱內(nèi)部吹入含有1%氟的氮?dú)?，使其油箱?nèi)層形成防燃油滲透的含氟層。氟化處理是在整個(gè)正常吹塑成型周期內(nèi)實(shí)施的，通過(guò)由氟原子取代聚合物鏈上的氫而使容器的內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)變化，即在極性、內(nèi)聚能、密度和表面張力方面發(fā)生變化，這種變化降低了濕潤(rùn)、擴(kuò)散和最終的非極性液體的揮發(fā)。由于這種變化僅發(fā)生在表面(深度為5~10nm)所以抗張、沖擊強(qiáng)度均沒(méi)有發(fā)生明顯變化。經(jīng)氟化處理后，油箱的滲透汽油量降低效果比較顯著，可由16g/24h降至0.5g/24h.但是，上述三種方法中的后兩種方法，均要造成公害，引起環(huán)境污染，不宜采用。

    另一種途徑是采用多層共擠技術(shù)，即HDPE層、粘結(jié)層、阻隔層(PA或EVOH)、粘結(jié)層、HDPE層5層共擠出成型，其中阻隔層用的是具有阻隔性的樹(shù)脂如尼龍或乙烯一乙烯醇共聚物等;粘結(jié)層用的粘結(jié)劑對(duì)阻隔材料和HDPE有較強(qiáng)的粘結(jié)力、良好的粘結(jié)耐久性能和加工性能;HDPE作為內(nèi)層和外層，起成型、強(qiáng)度、骨架等作用。