當(dāng)今罪佳,汽車的發(fā)展方向是:節(jié)約能源痢畜、防止環(huán)境惡化、改善安全性能振沾。作為汽車的重要材料之一垛搏,汽車用塑料的發(fā)展也以這三方面為目標(biāo)。隨著研究的深入莽恩,汽車塑料的品種和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大肩卡。
由于塑料的優(yōu)越特性,在汽車設(shè)計(jì)中大量采用塑料妨试,不僅可以實(shí)現(xiàn)汽車結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)嗦忍,而且可以綜合地反映對汽車設(shè)計(jì)性能的要求,即輕量化词俏、安全阿绣、防腐、造型和舒適性等标腮。另外郁邪,還有利于降低成本,節(jié)約材料資源祈很。
塑料在汽車上的應(yīng)用主要分為三類:內(nèi)飾件昧识、外裝件、功能結(jié)構(gòu)件盗扒。外裝件:以塑代鋼跪楞,可減輕汽車重量,達(dá)到節(jié)能的目的侣灶;內(nèi)飾件:以安全甸祭、環(huán)保朵耕、舒適為應(yīng)用特徵,用可吸收沖擊能量和震動能量的彈性體和發(fā)泡塑料制造儀表板淋叶、座椅阎曹、頭枕等制品,以減輕碰撞時對人體的傷害煞檩,提高汽車的安全系數(shù)处嫌;功能結(jié)構(gòu)件:多采用高強(qiáng)度工程塑料,減輕重量斟湃,降低成本熏迹,簡化工藝,如用塑料燃油箱凝赛、發(fā)動機(jī)和底盤上的一些零件挫勿。
汽車塑料材料與制品的發(fā)展趨勢
隨著塑料新材料的不斷開發(fā),塑料在汽車應(yīng)用的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大庭授,主要表現(xiàn)在納米復(fù)合材料琴哗、可噴涂和免噴涂塑料、塑件鏡片和塑料玻璃粉只、纖維增強(qiáng)熱塑性塑料等的應(yīng)用吟叙。
納米復(fù)合材料的應(yīng)用
TPO基納米復(fù)合材料,應(yīng)用于汽車內(nèi)暇鸦、外裝飾件揍丘,優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕、尺寸穩(wěn)定性提高牺胎、強(qiáng)度更高楞庸、低溫抗沖擊性能更好。TPO系納米復(fù)合材料做汽車踏腳板暂一,已用于GM公司轎車晾胡,其具有較高的硬度、質(zhì)量輕屯远、低溫下不發(fā)脆蔓姚,而且容易回收。
豐田公司將納米PP復(fù)合材料用于汽車前后保險杠慨丐,使原保險杠厚度由4mm減至3mm坡脐,重量減輕約1/3。豐田公司又相繼推出了用于汽車內(nèi)飾件的PP納米復(fù)合材料房揭。
納米粒子的介入备闲,不僅改善了聚合物的強(qiáng)度、剛性捅暴、韌性恬砂,而且還有利于提高聚合物的透光性咧纠、阻隔性、耐熱性及防紫外性等泻骤。由于加工簡便漆羔,效果明顯,業(yè)內(nèi)對聚合物納米復(fù)合材料的巿場前景持樂觀態(tài)度狱掂。
可噴涂和免噴涂塑料
美國通用電器公司開發(fā)的可導(dǎo)電PPO/PA材料使車身塑料件能與金屬沖壓件一起進(jìn)行陰極電泳(即可實(shí)現(xiàn)全在線噴涂)演痒,從而消除汽車車身非金屬件與金屬件的色差問題。
此外陈伪,用于制造汽車車身板的PC/PBT材料與SLX膜通過模內(nèi)裝飾注塑成型工藝制造塑料車身外板深牲、前后翼子板及后舉升門等,可以達(dá)到油漆的效果泛倦,可取消油漆線辽松,以降低生產(chǎn)成本。該技術(shù)在國外轎車車身板的生產(chǎn)中開始使用习环,應(yīng)引起國內(nèi)同行關(guān)注裸努。
塑件鏡片和塑料玻璃
由美國GE公司生產(chǎn)的特殊聚碳酸酯做成的前大燈鏡片,涂有防刮傷涂層柏豆,比玻璃鏡片更亮绎弯,更抗破碎,更具光學(xué)加工的準(zhǔn)確性这毁。
美國在風(fēng)擋玻璃的三層安全玻璃里面又貼附了20μm厚的聚氨酯膜。美國絕大部分客車采用丙烯酸樹脂板赌列,窗玻璃塑料化可以達(dá)到節(jié)能和保護(hù)乘員安全的目的混闪。
纖維增強(qiáng)熱塑性塑料
長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(LFRT)是新型輕質(zhì)高強(qiáng)度工程結(jié)構(gòu)材料,因其重量輕阅嘶、價廉属瓣、易于回收重復(fù)利用,在汽車上的應(yīng)用發(fā)展很快讯柔。應(yīng)用部位有:保險杠抡蛙、行李倉底板、蓄電池槽魂迄、車門粗截、車身、座椅靠背捣炬、備胎架熊昌、發(fā)動機(jī)底座、儀表盤等湿酸。
用天然纖維如亞麻婿屹、劍麻增強(qiáng)塑料制造車身零件灭美,在汽車行業(yè)已經(jīng)得到認(rèn)可。一方面是由于天然纖維是環(huán)保材料昂利,另一方面植物纖維比玻纖輕40%届腐,減輕車重可降低油耗。用亞麻增強(qiáng)PP制作車身底板榕哩。材料的拉伸強(qiáng)度比鋼要高船遣,剛度不低于玻纖增強(qiáng)材料,制件更易于回收卸腐。對操作工人样呜,可免除因玻纖引起的皮疹和呼吸性疾病。中國江陰一些企業(yè)已經(jīng)開始生產(chǎn)這類材料屿赶。
塑料在汽車中的應(yīng)用
動力傳動系統(tǒng)
◆ 發(fā)動機(jī)氣門室罩和油底殼采用聚酰胺覆珍、反應(yīng)注塑聚氨酯、環(huán)氧樹脂等玻璃纖維增強(qiáng)塑料模制或壓制而成差机;
◆ 發(fā)動機(jī)的氣缸襯墊和密封墊用高性能的或用特殊工藝生產(chǎn)的傳統(tǒng)合成橡膠纱轨,其中包括CR和FRM。
◆ 耐磨PP成型材料應(yīng)用于齒輪倡超、軸等耐磨成型制品倔剩,取代聚甲醛塑料。
◆ 廂式車和貨車中扎怨,用復(fù)合材料(玻璃和碳纖維)傳動軸代替的金屬軸盖呼,減輕了重量,降低了噪聲和振動化撕,并使工作更為平順几晤。英國GKN技術(shù)公司用纖維增強(qiáng)塑料制造的傳動軸,重量減輕50%~60%植阴,抗扭性比鋼大1.0倍蟹瘾,彎曲剛度大1.5倍。
◆ 杜邦公司開發(fā)一種復(fù)合玻纖增強(qiáng)尼龍66用于V6發(fā)動機(jī)的有源集合塑料通風(fēng)系統(tǒng)掠手。
懸架系統(tǒng)
塑料彈簧可明顯減輕重量憾朴。用碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)制造的板簧為14kg,減輕重量76%喷鸽。在美國众雷、日本、歐洲都已使板簧魁衙、圓柱形螺旋彈簧實(shí)現(xiàn)了纖維增強(qiáng)塑料化报腔,除具有明顯的防振和降噪效果外,還達(dá)到輕量化的目的剖淀。
車身
塑料在汽車車身上的應(yīng)用主要有三種模式纯蛾。
1)外覆蓋件與結(jié)構(gòu)件全部采用塑料:主要用于高檔跑車肌辑,其骨架結(jié)構(gòu)件采用碳纖增強(qiáng)塑料,外覆蓋件采用玻纖增強(qiáng)塑料留旱,成本很高刹造。
2)金屬骨架與全塑外覆蓋件車身相結(jié)合:車身采用玻纖增強(qiáng)熱塑性聚酯注射成型,其設(shè)備為8800噸注射機(jī)格你,設(shè)備費(fèi)用昂貴劫欣。
3)部分采用塑料外覆蓋件:一些高級轎車,骨架結(jié)構(gòu)采用金屬件述逾,外覆蓋件則部分采用塑料件盹清。按照塑料性質(zhì)來分主要有:熱塑性纖維增強(qiáng)塑料(FRTP),如玻纖增強(qiáng)PET殴客,GMT曾辙;熱固性纖維增強(qiáng)塑料(FRP),如手糊玻璃鋼傀铃、RTM糕米、SMC。按照纖維又可分為:碳纖增強(qiáng)塑料茫经,為超高強(qiáng)度(比鋼高)材料巷波,價格昂貴;玻纖增強(qiáng)塑料卸伞,為普通增強(qiáng)材料抹镊。
開發(fā)塑料功能件,進(jìn)一步減輕車重
◆ 用玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性塑料(GMT)制造支架瞪慧、托架和多功能制件等髓考;
◆ 應(yīng)用塑料制造進(jìn)氣歧管可減輕重量40%-60%,且表面光滑弃酌,流動阻力小,可提高發(fā)動機(jī)性能儡炼,并在提高燃燒效率妓湘、降低油耗及減振降噪方面有一定作用。
◆ 開發(fā)在基體聚合物中摻入電導(dǎo)性填料的“復(fù)合型電導(dǎo)性塑料”乌询,和塑料本身具有電導(dǎo)性的“電導(dǎo)性高分子化合物”榜贴,以其高功能性能供汽車生產(chǎn)選用。
越來越多塑料材料用于汽車內(nèi)飾系統(tǒng)妹田。
儀表板沈猜、內(nèi)飾系統(tǒng)
國外許多汽車廠用泡沫聚氨酯制造門板,不僅減輕重量拳镊,強(qiáng)度奈炕、吸聲性和安全性能也好禽忧。聚丙烯由于價格低廉,在美國汽車巿場上得到廣泛應(yīng)用书尚,不僅用聚丙烯替代ABS衙乡,而且有些車型內(nèi)飾全部使用聚丙烯。
目前國內(nèi)使用的儀表板可分為硬質(zhì)儀表板和軟質(zhì)儀表板兩種沐刷。硬質(zhì)儀表板一般為改性聚丙烯采用注射成型箱歪,在經(jīng)濟(jì)型車上使用。軟質(zhì)儀表板為聚氨酯反應(yīng)發(fā)泡成型验柴,通常用于中高檔轎車揽膏。
發(fā)動機(jī)
利用塑料質(zhì)輕、防銹姊宗、吸振歹朵、設(shè)計(jì)自由度大的特點(diǎn),汽車發(fā)動機(jī)有關(guān)塑料結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用在發(fā)達(dá)國家有了長足的進(jìn)步懈词,是中國汽車行業(yè)今后重點(diǎn)發(fā)展的方向之一蛇耀。
發(fā)動機(jī)零部件塑料化的開發(fā)和發(fā)展可以分成兩大類:一、替代金屬件的注射成型制品坎弯,如:速度表齒輪纺涤、油泵齒輪、發(fā)動機(jī)汽缸蓋抠忘、皮帶輪罩撩炊、冷卻風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管崎脉、油門和離合器踏板等拧咳;二、聚烯烴囚灼、尼龍等的吹塑成型制品骆膝,如:成型連接管。
對中國汽車塑料發(fā)展的幾點(diǎn)建議:
≡钐濉(一)中國汽車工業(yè)的高速發(fā)展阅签,不僅得到世界各大汽車集團(tuán)的矚目,也受到世界各汽車零部件公司的關(guān)注捧懈,許多跨國汽車零部件公司都在中國建立合資列序、獨(dú)資零部件企業(yè)。這些企業(yè)資金雄厚失叁、技術(shù)先進(jìn)睹肝、開發(fā)能力強(qiáng),不僅會給同行業(yè)企業(yè)產(chǎn)生更大的壓力,而且有壟斷國內(nèi)技術(shù)要求高的零部件巿場的可能画柜。這對中國的汽車塑料行業(yè)既是競爭捞蹈,更是威脅。
中國民族工業(yè)企業(yè)在自主創(chuàng)新上的重大突破软架,同樣給我們汽車零部件纳帽、汽車塑料工業(yè)提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):汽車零部件、汽車塑料行業(yè)能否及時跟上整車企業(yè)的步伐弄讥?能否借助這股拉動力加大技術(shù)投入挣呛,生產(chǎn)技術(shù)含量高的配套產(chǎn)品?
根據(jù)技術(shù)開發(fā)水平谋啃,我們認(rèn)為汽車零部件企業(yè)與汽車廠之間存在三種關(guān)系(見表一)舰绘。
表一 汽車零部件企業(yè)與汽車廠之間的關(guān)系。
國內(nèi)汽車零部件葱椭、汽車塑料行業(yè)企業(yè)要在汽車行業(yè)中占有一席之地捂寿,必須提高國際競爭力,把企業(yè)開發(fā)能力和產(chǎn)品水平提到更高的層次上參與汽車工業(yè)的發(fā)展與競爭孵运。
∏芈(二)高度重視環(huán)保工作。從設(shè)計(jì)開發(fā)階段就要進(jìn)行汽車用塑料材料回收治笨、再生利用的研究驳概,以滿足環(huán)保的需要。這項(xiàng)研究不僅與汽車行業(yè)相關(guān)旷赖,也是整個社會要關(guān)注的事情顺又,應(yīng)借鑒汽車發(fā)達(dá)國家對環(huán)保的經(jīng)驗(yàn),作為重要課題研究等孵。
歐洲和美國對于汽車塑料環(huán)保的定義是嚴(yán)格的稚照,涉及一個產(chǎn)品的整個生命周期,即:使用環(huán)保的原材料俯萌;在環(huán)保的條件下制造生產(chǎn)果录;在使用和回收過程中不會對人的健康和環(huán)境有任何危害的產(chǎn)品;對塑料制品中的有害物質(zhì)轩苔、氣味要有評價方法缕翁,并應(yīng)當(dāng)標(biāo)明含量。
在報廢車輛處理方面:歐共體法律要求械琴,汽車制造商到2006年要負(fù)責(zé)免費(fèi)處置所有報廢汽車,至少汽車總重量85%的材料都必須回收利用索官,其它15%的材料采用垃圾掩埋法處理狰了;到2015年這兩個比例將分別為95%和5%。金屬材料部分已經(jīng)能夠充分回收利用;而非金屬材料特別是塑料乐标,由于種類多捶臂,用量大,鑒別和篩選周期長姚损,回收利用成本較高赎躲。所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中,就要考慮回收和回收成本問題紊徊。
盡管目前中國汽車工業(yè)還缺少這方面環(huán)保要求肴熏,但汽車塑料行業(yè)在發(fā)展中應(yīng)當(dāng)促進(jìn)這一環(huán)保領(lǐng)域的創(chuàng)新。
∏曛稀(三)塑料原材料生產(chǎn)企業(yè)蛙吏、汽車塑料制品生產(chǎn)企業(yè)、與汽車主機(jī)廠應(yīng)加強(qiáng)合作鞋吉,建立新材料開發(fā)研究聯(lián)合體鸦做,協(xié)調(diào)新材料及新產(chǎn)品的開發(fā)工作。開發(fā)適合中國國情的汽車專用樹脂谓着、專用料泼诱、工程塑料系列產(chǎn)品,以提高中國汽車塑料的應(yīng)用水平赊锚。
≈瓮病(四)在汽車塑料制品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中利用計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù),加強(qiáng)對新工藝的研究改抡,保證制品設(shè)計(jì)質(zhì)量矢炼,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。重視低壓注塑成型阿纤、氣輔注塑成型等先進(jìn)工藝在汽車上的應(yīng)用辣摘。
(五)推動汽車塑料材料荡将、制品向?qū)I(yè)化涵群、標(biāo)準(zhǔn)化、高品質(zhì)化您账、環(huán)泵す眨化方向加速發(fā)展,提高質(zhì)量爽附,降低成本号均。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享蝗淡,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)易震,也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳烈瑰,對此類作品本站僅提供交流平臺鞍靴,不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻镶摘、圖片嗽桩、文字如涉及作品版權(quán)問題,請第一時間告知凄敢,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容碌冶,以保證您的權(quán)益!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn贡未。
- 暫無反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力莲吐,智啟未來新篇章
- 定義制造業(yè)未來的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機(jī)床,助力制造升級技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動機(jī)解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題