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文檔簡介
塑料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用國際汽車界研究開發(fā)的三大熱門課題之一應(yīng)用歷史:塑料在汽車中的應(yīng)用一直被汽車工程界所重視。20世紀(jì)50年代即開始了塑料在汽車中的應(yīng)用研究;60年代開始了商品化生產(chǎn);80年代塑料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展的時期。
塑料件成型技術(shù)已與汽車塑料化無縫結(jié)合,汽車塑料化是現(xiàn)代汽車科技進(jìn)步的發(fā)展方向。一、節(jié)能環(huán)保;二、提高功能;三、簡化制造工序與工藝。已成為國際汽車界研究開發(fā)的三大熱門課題之一。國內(nèi)汽車塑料化的工作重點:
新材料及其關(guān)鍵零部件技術(shù),以及完善標(biāo)準(zhǔn)體系。預(yù)計在不久的將來,汽車塑料零部件制造將成為一個新興塑料產(chǎn)業(yè),不僅擴(kuò)大塑料產(chǎn)業(yè)的規(guī)模,同樣也決定了今后汽車制造業(yè)的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵材料及塑料零部件制造技術(shù)最新進(jìn)展:國際汽車產(chǎn)業(yè)上已有七項最新技術(shù)突破,同時該七項技術(shù)也即將投身于汽車產(chǎn)業(yè)中。汽車塑料化浪潮90年代初100~130kg/輛7%~10%1992年269kg/輛2001年337kg/輛22.7%2020年(預(yù)計)500kg/輛以上經(jīng)濟(jì)型轎車50~60kg/輛輕、中型載貨車40~50kg/輛重型載貨車80kg/輛2020年(預(yù)計)500kg/輛以上表—1:
發(fā)達(dá)國家汽車平均用塑料量表—2:中國汽車平均用塑料量國家轎車平均使用塑料量占汽車總重量發(fā)達(dá)國家超過100千克/輛8%左右中國70千克/輛6%左右國家汽車平均使用塑料量占汽車總重量發(fā)達(dá)國家150公斤/輛13%左右中國110公斤/輛10%左右表—3:我國與發(fā)達(dá)國家轎車塑料用量比較表—4:我國與發(fā)達(dá)國家汽車塑料用量比較工業(yè)發(fā)達(dá)國家汽車塑料的用量占塑料總消費量的8%~10%。與汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,我國還存在很大的差距,德國、美國、日本等國的汽車塑料用量已達(dá)到10%~15%,有的甚至達(dá)到了20%以上。雖然各國使用的塑料品種不盡相同,但大體相似。*FRP:學(xué)名玻璃纖維增強塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料,以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。已由玻璃纖維擴(kuò)大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等,亦稱玻璃鋼復(fù)合材料國別塑料品種德國PVC,PU,PP,PE,ABS美國PU,PP,PE,PVC,ABS日本PVC,PP,PU,ABS,PE,*FRP表—5:發(fā)達(dá)國家汽車塑料品種比較在我國,塑料件約占汽車自重的7%~10%。我國汽車用塑料的品種按用量排列依次為PP,PVC,PU,不飽和樹脂,ABS,PF,PE,PA,PC,復(fù)合材料。自20世紀(jì)90年代以來,隨著汽車材料國產(chǎn)化的開展,我國汽車用塑料步入了世界發(fā)展的軌道。車型塑料用量轎車、輕型車CA7220小紅旗轎車88.33kg上海桑塔納67.2kg奧迪89.98kg富康81.5kg依維柯0041144.5kg重型車斯太爾149182.25kg斯太爾王120.5kg
奔馳Smart在世界各大汽車制造公司中,最熱衷于塑料的是戴姆勒—克萊斯勒汽車公司。他們正在開發(fā)一項與傳統(tǒng)方法完全不同的汽車生產(chǎn)工藝,一項花費浩大,風(fēng)險也相當(dāng)大的試驗,但是一旦成功,那么它將對整個汽車工業(yè)的加工方式產(chǎn)生革命性的影響。目前,戴姆勒—克萊斯勒汽車公司已在一些車輛上使用塑料翼子板、后尾門,并將塑料整體結(jié)構(gòu)用在奔馳A型車和超微型車“SMART”跑車上。這就是用巨型注塑機(jī)生產(chǎn)成型的汽車零件,包括翼子板、前照面板、發(fā)動機(jī)蓋、后圍板等。塑料——汽車材料的生力軍應(yīng)用品種:通用塑料工程塑料高性能工程塑料2012---2015:納米復(fù)合材料、可噴涂和免噴涂塑料,塑料鏡片和塑料玻璃、以及纖維增強熱塑性塑料;
目前運用的材料:
聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、ABS樹脂及工程塑料及其合金材料國外汽車已在初步試用車用復(fù)合材料纖維增強復(fù)合材料(FRP)、車用熱塑性復(fù)合材料及碳纖維增強復(fù)合材料等高分子復(fù)合材料。數(shù)百種之多應(yīng)用范圍外裝飾件內(nèi)裝飾件功能結(jié)構(gòu)件應(yīng)用特點:以塑代鋼,減輕汽車自重。從現(xiàn)代汽車使用的材料來看,無論是外裝飾件、內(nèi)裝飾件,還是功能與結(jié)構(gòu)件,到處都可以看到塑料制作的影子。世界汽車材料技術(shù)發(fā)展的主要方向:輕量化、環(huán)?;D康模汗?jié)能、減排、降耗、環(huán)保。汽車材料發(fā)展的主要方向輕量化:1、減輕汽車自重是提高燃油燃燒效率的最有效措施之一,汽車的自重每減少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。2、降低汽車排放,保護(hù)環(huán)境為此,增加塑料類材料在汽車中的使用量,便成為降低整車成本及其重量,增加汽車有效載荷的關(guān)鍵。環(huán)?;?、汽車塑料零部件的可回收利用;2、汽車塑料更換為生物塑料,首當(dāng)其沖是汽車“內(nèi)飾件”。汽車塑料化的優(yōu)勢一、最大優(yōu)勢是減輕車體的重量,節(jié)能降耗;二、塑料成型容易,加工十分便利;三、塑料制品的彈性變形特性能強,對車輛和乘客起到保護(hù)作用;四、塑料耐腐蝕性強,局部受損不會腐蝕;五、塑料品種多,性能優(yōu)異,適應(yīng)性強。汽車塑料化的優(yōu)勢材料比重(g/cm3)塑料0.9~1.5纖維增強復(fù)合材料<2A3鋼7.6黃銅8.4鋁2.7一、最大優(yōu)勢是減輕車體的重量。輕量化是汽車業(yè)追求的目標(biāo),塑料在此方面可以大顯其威。這使塑料成為汽車輕量化的首選用材。使用塑料有助于減輕汽車重量,汽車重量每減少10%,燃料經(jīng)濟(jì)性可提高5%。汽車配件塑料化后的輕量化情況配件名稱原總量/Kg塑料重量/Kg減輕重量/Kg輕量化率/%空調(diào)器支架3.180.912.2771盤式制動器活塞0.820.410.4150發(fā)動機(jī)蓋16.3412.264.125后門20.8812.718.1739座椅架(2座)22.711.3511.3550燃料箱22.718.164.5420輪胎(4只)54.4840.8613.6225驅(qū)動軸10.224.315.958葉片彈簧12.712.0410.6784門粱7.723.184.5459車身209.2994.43114.8655身架128.4893.9834.527車門(4扇)70.8227.6943.1361前后保險杠55.8419.9835.8764車頭43.5813.1730.4270車輪(4只)41.7722.2519.5247合計721.53377.6934447.7二、塑料成型容易,使得形狀復(fù)雜的部件加工十分便利。使用塑料可以一次成型,加工時間短,精度有保證。汽車塑料化的優(yōu)勢注塑機(jī)例如:儀表臺用鋼板加工,往往需要先加工成型各個零件,再分別用連接件裝配或焊接而成,工序較多。三、塑料制品的彈性變形特性能能提高安全系數(shù)塑料制品的彈性變形特性能吸收大量的碰撞能量,對強烈撞擊有較大的緩沖作用,對車輛和乘客起到保護(hù)作用。因此,現(xiàn)代汽車上都采用塑化儀表板和方向盤,以增強緩沖作用。前后保險杠、車身裝飾條都采用塑料材料,以減輕車外物體對車身的沖擊力。另外,塑料還具有吸收和衰減振動和噪聲的作用,可以提高乘坐的舒適性。增強緩沖作用前后保險杠儀表板方向盤塑化車身裝飾條塑料汽車塑料化的優(yōu)勢四、塑料耐腐蝕性強,局部受損不會腐蝕。鋼材制作一旦漆面受損或者先期防腐做的不好就容易生銹腐蝕。塑料對酸、堿、鹽等抗腐蝕能力大于鋼板,如果用塑料做車身覆蓋件,十分適宜在污染較大的區(qū)域使用。五、塑料品種多;性能優(yōu)異;適應(yīng)性強。根據(jù)塑料的組織成分,通過添加不同的填料、增塑劑和硬化劑制出所需性能的塑料,改變材料的機(jī)械強度及加工成型性能,以適應(yīng)車上不同部件的用途要求。例如:保險杠要有相當(dāng)?shù)臋C(jī)械強度;坐墊和靠背就要采用柔軟的聚氨酯泡沫塑料;塑料顏色可以通過添加劑調(diào)出不同顏色,省去噴漆的麻煩。有些塑料件還可以電鍍,如ABS塑料具有很好的電鍍性能,可用于制作裝飾條、標(biāo)牌、開關(guān)旋鈕、車輪裝飾罩等。汽車塑料化的優(yōu)勢汽車制造商適應(yīng)塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼制材料還可降低成本。戴姆勒-克萊斯勒公司宣稱,該公司用模吹塑料制成了吉普車前后保險杠,從而使制造組裝成本減少了12%、重量減少了9%。應(yīng)用開發(fā)信息表明,用聚碳酸酯(PC)替代玻璃的環(huán)境效益包括重量、安全和設(shè)計。1千克的PC釉料可替代2.2千克的玻璃,對于15萬公里使用壽命(以美國轎車平均消費計)可節(jié)約200~300兆焦的能力和減少14~22千克二氧化碳排放。注模的塑料部件也具有美學(xué)效果,而使用傳統(tǒng)的材料如鋼和玻璃很難達(dá)到,如玻璃前燈透鏡用聚碳酸酯材料替代。汽車塑料化的優(yōu)勢塑料可提高汽車制造商設(shè)計的靈活性。塑料在汽車中的成功應(yīng)用更使汽車成本得以降低,一個簡單的注模塑料部件可起到許多金屬部件焊接在一起的功能,塑料可模鑄成比鋼組合件更為復(fù)雜的形狀,可減少集成過程中所用的部件數(shù)。汽車裝飾部件汽車塑料裝飾部件一般分為內(nèi)飾件和外飾件。內(nèi)飾件:汽車車廂隔板、門內(nèi)裝飾板、儀表板、扶手、地毯、門內(nèi)手柄、裝飾條等。內(nèi)飾件功能要求:抗沖、減振、隔熱、吸音、隔音以及美觀、舒適具有較高的要求。但不會影響車輛的整體運行性能,熱塑性塑料能滿足上述要求,適宜制作內(nèi)飾件。且質(zhì)地輕、易成型、易安裝、手感好和成本低等特點,用量高達(dá)整車塑料總用量的56%。內(nèi)飾件較早實現(xiàn)了“塑料化”,且用量大。目前汽車內(nèi)飾件的塑料材料逐漸向高強、復(fù)合、美觀等方向發(fā)展。儀表板車門內(nèi)板座椅后護(hù)板內(nèi)裝飾件副儀表板檔位手柄雜物箱蓋門內(nèi)手柄汽車內(nèi)裝飾部件汽車內(nèi)飾件——材料要求
1、耐熱性:因夏季長時間光照,車廂內(nèi)溫度比較高,要求內(nèi)飾件材料具有高耐熱性;2、耐老化性:包括熱氧老化和光老化,防止部件老化變色、劣化;3、低氣味性:為了駕乘人員的身體健康,材料應(yīng)確保低揮發(fā)性、低氣味;4、亞光性:為確保駕駛安全,選用啞光材料或啞光皮紋;
5、耐刮傷性:要求材料具有一定的表面硬度和較低的摩擦系數(shù),以防止刮傷起毛。汽車常用的內(nèi)飾件及所選材料內(nèi)飾件主要原料要求性能可代替材料方向盤PP.PU.HDPE等耐熱.手感好熱塑性彈性體儀表盤金屬骨架+半硬發(fā)泡PU+ABS或PVC皮.ABS.ABS/PVC.PPO/ABS.增強PP等耐光.抗沖擊冷硫化PU.SMA.PC/ABS等儀表板芯ABS強度.涂漆性增強PP儀表蓋板ABS尺寸穩(wěn)定.耐熱增強PP雜物箱PP鉸鏈特性
儀表板底托架PP價格低
車門內(nèi)手柄ABS.PVC皮+PU+PE韌性好熱塑性PU坐墊.靠墊軟發(fā)泡PU回彈性高.柔軟
頭枕芯半硬發(fā)泡PU柔軟
曖風(fēng)機(jī)殼ABS.增強PP耐熱強度
煙灰缸PF耐熱GFPBT曖風(fēng)機(jī)葉輪POM強度
汽車常用的內(nèi)飾件及所選材料內(nèi)飾件
主要原料要求性能可替代材料
表皮PVC革柔軟.耐寒
車門內(nèi)飾板填料發(fā)泡PU隔熱.隔音發(fā)泡PE及PS
芯材硬紙板價格低PP+廢紙
表皮PVC膜或壁紙柔軟.耐寒布車頂棚襯里填料發(fā)泡PU隔熱.隔音PP+廢紙
基材塑料氈+PF價格低PS泡沫
車門內(nèi)板的構(gòu)造基本上類似于儀表板,由骨架、發(fā)泡和表皮革構(gòu)成。以紅旗轎車和奧迪轎車為例:車門內(nèi)板部分:注塑成型ABS骨架復(fù)合在ABS骨架上形成一體襯有PU發(fā)泡材料的滌綸表皮真空成型有高強度隔熱性好美觀最近開發(fā)成功的低壓注射—壓縮成型方法,是把表皮材料放在還未凝固的聚丙烯毛坯上,經(jīng)過壓縮,壓成為門內(nèi)板。表皮材料為襯有PP軟泡層的TPO,這類門板易回收再生。中低檔轎車的門內(nèi)板,可采用木粉填充改性PP板材或廢纖維層壓板表面復(fù)合針織物的簡單結(jié)構(gòu),即沒有發(fā)泡緩沖結(jié)構(gòu),有些貨車上甚至使用直接貼一層PVC人造革的門內(nèi)板。汽車內(nèi)飾件——車門內(nèi)板車門周圍塑料件部件名稱所用材料門檻前部.后部護(hù)板左門內(nèi)飾板總成門框內(nèi)護(hù)條總成車門窗內(nèi)密封條總成門拉手總成左右門上梁護(hù)板總成PPPVC膜+PP泡沫塑料+纖維板軟PVC.EPDM.TPV植絨PVC.EPDM.TPV軟PVC+金屬架+PP蓋PVC.PU.纖維板
目前坐墊及靠背基本上是由軟質(zhì)PU(聚氨基甲酸酯簡稱聚氨酯)發(fā)泡制成。對于座椅的表皮材料,60年代大多數(shù)采用PVC人造革,70年代開始使用真皮織物包皮,織物材料主要是尼龍,預(yù)計聚酯織物包皮會逐年增加。座椅緩沖材料為模壓發(fā)泡的軟質(zhì)高彈性PU,目前尚無其它發(fā)泡材料可以替代它。考慮到座椅的舒適性,緩沖墊的密度可以改變,從而使軟硬度隨之改變。如奧迪A6轎車靠背上的緩沖墊可使用天然纖維(如椰子殼)浸膠材料,其特點是透氣性好;骨架材料可用GMT(玻璃纖維氈片)取代鋼鐵材料。座椅我國使用的儀表板可分為硬和軟儀表板兩種。儀表板軟儀表板硬儀表板適用車型:輕、小型貨車、大貨車和客車材質(zhì):PP、PC、ABS、ABS/PC等一次性注射成型構(gòu)成:表皮(PVC/ABS或PVC片材)、骨架材料:ABS、改性PP、FRP緩沖材料:發(fā)泡材料(如PU)適用車型:商務(wù)車、轎車軟質(zhì)儀表板:PC/ABS合金骨架內(nèi)模真空吸塑法表皮材料敷在骨架上PVC/ABS合金帶皮紋的片材作表皮材料美觀手感良好汽車內(nèi)飾件——儀表板
硬儀表板常被用在輕、小型貨車、大貨車和客車上,一般采用PP、PC、ABS、ABS/PC等一次性注射成型。這種儀表板表面有花紋,尺寸很大,無蒙皮,對表面質(zhì)量要求很高,對材料的要求是耐濕、耐熱、剛性好、不易變形。但由于這種儀表板通常采用多點注射成型,易形成流痕和粘接痕,同時添加色母不均,容易產(chǎn)生色差,因此表面需經(jīng)涂裝后才能使用,且最好選用亞光漆涂裝。另外,由于高檔儀表板追求質(zhì)感,所以在儀表板表面做一部分桃木飾紋將是一種發(fā)展方向。斯太爾“7001”產(chǎn)品采用鋼板骨架,也有用ABS、改性PP、FRP做骨架的;斯太爾重卡桑塔納、捷達(dá)、富康儀表板均采用PVC/ABS或PVC片材作為表皮材料,并帶有皮紋。上海大眾斯柯達(dá)明銳儀表板但是,由三種以上材料構(gòu)成的儀表板,材料的再生利用極為困難。為了便于回收利用,正在發(fā)展用熱塑性聚烯烴TPO表皮和改性聚丙烯PP骨架及聚丙烯發(fā)泡材料構(gòu)成的儀表板。由于半硬質(zhì)PU泡沫的開孔性,因此它具有良好的回彈性,并能吸收50%~70%的沖擊能量,安全性高,耐熱、耐寒,堅固耐用,且手感好。半硬質(zhì)PU泡沫再加工工藝:表皮真空吸塑成型置于成型腔內(nèi)放上骨架注入緩沖發(fā)泡材料(如PU)成形方向盤:考慮到輕量化,現(xiàn)在也有用玻璃纖維增強PA替代鐵芯的趨勢。為了追求豪華、舒適、手感好,現(xiàn)在的方向盤表面部分增加了桃木飾紋或真皮包皮等。方向盤結(jié)構(gòu)要求挺拔堅固輕便外韌內(nèi)軟耐熱、耐寒耐光、耐磨骨架:鋼骨架與鋁壓注包覆物:多用改性PP、PVC、PU、ABS等樹脂一般采用自結(jié)皮硬質(zhì)PU泡沫材料高壓或低壓發(fā)泡而成。
車內(nèi)頂棚、后圍(后圍主要對重型車而言)是內(nèi)飾件中材料和品種花樣最多的一種復(fù)合層壓制品,它的作用除了起裝飾功能外,還起著隔熱、隔音等特殊功能。頂棚、后圍一般由基材和表皮構(gòu)成,基材需要具有輕量、剛性高、尺寸穩(wěn)定,易成形等特點,車頂棚:聚氨酯、PP發(fā)泡片材、熱塑性氈類內(nèi)材蜂窩狀塑料等作基材復(fù)合在基材上成一體無紡布、TPO、PVC等作表皮材料吸音減振減重頂棚、后圍我國的轎車頂棚一般使用TPO發(fā)泡片材、玻璃纖維、無紡滌綸布材料層壓成型。轎車頂棚轎車頂棚材料轎車頂棚骨架基材:熱固性或熱塑性氈類壓制成型表皮材料:針織面料無紡布PVC成型頂棚粘接頂棚吊裝頂棚頂棚種類占70%以上(卡車為主)塑料油箱散熱器水室空氣過濾器罩風(fēng)扇葉功能與
結(jié)構(gòu)件汽車功能件
功能件必須滿足特殊的使用功能,對其材料具有特殊的要求。汽車功能件——
暖風(fēng)機(jī)、空調(diào)暖風(fēng)機(jī)、空調(diào)是汽車重要的功能件,其總成大部分是由塑料注塑或吸塑而成。上、中、下殼體由PP+20%玻璃纖維增強注塑而成,轉(zhuǎn)動板、臂、撥叉、齒輪等連接件由增強PA66注塑而成暖風(fēng)管由LDPE吹塑而成暖風(fēng)機(jī)、空調(diào)塑料件約重6Kg斯太爾王汽車功能件——
燃油箱及燃油管燃油箱結(jié)構(gòu):具有單層或多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。奧迪A6燃油箱奇瑞B(yǎng)14燃油箱燃油箱是汽車中重要的安全部件之一燃油箱材質(zhì)要求:耐寒、耐熱、耐蠕變、耐應(yīng)力開裂、耐大氣老化、耐溶劑、耐化學(xué)藥品腐蝕等以適應(yīng)抗沖擊、抗?jié)B漏、阻燃、防爆等方面的要求,塑料燃油箱通常采用HMWHDPE基材,并輔以粘接和阻隔性材料吸塑而成,其箱體內(nèi)壁要用不同的方法進(jìn)行表面處理。
進(jìn)氣道是為發(fā)動機(jī)而設(shè)計的部件。對于卡車來說,進(jìn)氣道是重要的外飾件,通常位于駕駛室后面,一般為ABS板吸塑二次加工成型、PE吹塑成型或ABS注塑而成,重卡斯太爾王和“黃河王子”的進(jìn)氣道就是ABS注塑而成,重約15Kg。江淮汽車進(jìn)氣道斯太爾王進(jìn)氣道汽車功能件——
進(jìn)氣道擋位標(biāo)牌、暖風(fēng)操縱面板、操縱旋鈕及導(dǎo)光塊這類功能件一般選用原色PMMA為材料,但也有例外,如斯太爾王的前遮陽罩則選用黑色、鉛黃色或紫色的PMMA,主要是防止太陽光的直射。
汽車功能件
煙灰缸、缸體及蓋板為了滿足阻燃、耐溫的需要,這類功能件一般選用PC、PF、PBT或PC/ABS注塑而成。例如:黃河王子就采用PC,斯太爾王則用PBT、PC/ABS注塑而成。T11煙灰缸為酚醛樹脂,點煙器面板為PP/EPTM-T12。擋泥板車輪罩導(dǎo)流板外裝飾件散熱器格柵發(fā)動機(jī)罩汽車外飾件:發(fā)動機(jī)罩、散熱器格柵、擋泥板、車外門把手、后導(dǎo)流板、車身裝飾條等。汽車外飾件
汽車外飾件的材料要求1、耐候性:對于不涂裝或電鍍的部件應(yīng)選用耐候材料,如AES、ASA(AAS)、PC/PBT(PET)等;2、耐熱性:因環(huán)境溫度低,標(biāo)準(zhǔn)耐熱級就可滿足要求;3、耐低溫性:要求材料具有一定的耐低溫性,防止冬季低溫環(huán)境下部件開裂;4、耐化學(xué)品性:防止油品及酸雨的侵蝕;5、耐刮傷性:要求材料具有一定的表面硬度和較低的摩擦系數(shù),以防止刮傷。汽車外飾件
發(fā)動機(jī)罩及地墊屬中、重型汽車及客車的重要內(nèi)飾件。發(fā)動機(jī)罩一般是將PVC皮革吸塑后與聚醚多元醇和異氰酸酯發(fā)泡填充而成主要起到吸音、隔熱、減震和美化車內(nèi)環(huán)境等作用。汽車外飾件——發(fā)動機(jī)罩
散熱器格柵是為了冷卻發(fā)動機(jī)而設(shè)置的開口部件,位于車體最前面,往往把汽車的銘牌鑲嵌其間,是表現(xiàn)一輛汽車風(fēng)格的重要部件。注塑成型ABS或PC/ABS合金汽車外飾件——
散熱器格柵也有用耐候性較好的ASA(丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸橡膠組成的三元聚合物,屬于抗沖擊改性樹脂)材料,在注塑成型后,表面可不經(jīng)涂裝。表面不涂裝的散熱器格柵,其成本將降低50%。最近,出現(xiàn)了以聚酯彈性體為材料的格柵,經(jīng)表面濺射金屬鉻后使用,此種格柵備受用戶的青睞。桑塔納轎車的格柵是用ABS注塑成型制成的,由于ABS耐候性較差,使用時需加入耐候性助劑,色澤為黑色。小紅旗的格柵是ABS/PC合金經(jīng)注塑成型后,再用噴漆噴敷。汽車外飾件——
散熱器格柵
翼子板(也叫擋泥板)的作用是,在汽車行駛過程中,防止被車輪卷起的砂石、泥漿濺到車廂的底部。因此,要求所使用材料具有耐氣候老化和良好的成型加工性。汽車外飾件——
翼子板桑塔納轎車左右前輪的上方有2個翼子板,重約1.8Kg,它是用增韌改性PP經(jīng)注射成型而成;重卡斯太爾王的翼子板采用FRP制作;斯太爾1491的翼子板則采用PU彈性體制作?,F(xiàn)在,翼子板用塑料多為PU類,也有采用樹脂制作的。今后,用PA/PP合金注射成型是一種發(fā)展方向。改性EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)汽車擋泥板塑料配方:原料加入量/質(zhì)量分?jǐn)?shù)EVA(VA15%)60LLDPE40抗氧劑(B900)0.06穩(wěn)定劑(944)0.2炭黑母料2TPVC改性PVC汽車擋泥板塑料配方原料加入量PVC100DOP40-80TPVC20-40三堿式硫酸鉛/二堿式亞磷酸鉛6-10重質(zhì)碳酸鈣10-60內(nèi)外潤滑劑2加工助劑ACR3-5炭黑2
導(dǎo)流板通常具有輕量、高剛性、設(shè)計新穎并呈流線型等特點。根據(jù)不同車型的要求,一般可采用SMC(片材模塑材料)、FRP、mPPO等材料,也可用改性PP和ABS。經(jīng)中空成型的導(dǎo)流板成本低,且表面易涂裝,重卡斯太爾王的導(dǎo)流板就是用FRP制作的。FRP--(FiberReinforcedPlastics)纖維增強復(fù)合塑料.根據(jù)纖維不同分為玻璃纖維增強復(fù)合塑料(GFRP),碳纖維增強復(fù)合塑料(CFRP),硼纖維增強復(fù)合塑料等;尾導(dǎo)流板底導(dǎo)流板前導(dǎo)流板汽車外飾件——
導(dǎo)流板近些年汽車外飾件也逐步實現(xiàn)了“以塑代鋼”,由于外飾件對材料的力學(xué)強度、美觀性能等方面要求高,目前主要采用高性能工程塑料及其合金、增強復(fù)合材料等制造。注塑成型散熱器格柵
ABS或ASA、PC/ABS合金力學(xué)強度高,表觀性能好,表面可不經(jīng)涂裝車外門把手、門鎖采用POM制作,其剛性好、耐磨且手感好。*NVH:(噪聲、振動、沖擊)奇瑞A3發(fā)動機(jī)罩尼龍增強復(fù)合材料表面光滑、尺寸精確、質(zhì)量穩(wěn)定、能一次成型,*NVH指標(biāo)比金屬罩小,不需要進(jìn)行后處理,可降低成本汽車車身汽車車身輕量化:目前世界各國都在進(jìn)行著車身塑料化(塑殼汽車)的開發(fā)研究。對塑殼汽車而言,其關(guān)鍵是汽車的穩(wěn)定性以及車架的強度。玻璃纖維增強PP、PET、PC/PBT、PC/ABS等合金很高的力學(xué)強度良好的綜合性能制造車身玻璃氈增強熱塑性復(fù)合塑料玻璃氈經(jīng)PP浸漬壓制成PP增強片材具有強度高,便于沖壓成型適合制造車身等大型結(jié)構(gòu)件德國尼奧普蘭公司已研制出了全塑殼大型轎車,該車型質(zhì)量只有普通轎車的43%,可節(jié)省燃料20%~30%。它的一輛試驗車橫穿撒哈拉沙漠,能耐70℃的高溫,且與41km/h時速的載貨汽車相撞時,駕駛員和乘客均無損傷。
德國尼奧普蘭
全塑殼大型轎車美國通用公司的土星汽車美國通用公司的土星汽車也是全塑汽車,車身和車架采用新型增強塑料制成。
目前研發(fā)的是熱固性片狀模塑料(SMC),具有好的機(jī)械性能、表觀質(zhì)量和自然時效性,也可用來制造車身面板。克萊斯勒汽車公司研制出新型塑料汽車,車身是由PET塑料制造的6大部分組成,裝拆方便快捷,且表面不需噴涂,汽車的造價比普通汽車可降低一半。汽車動力系統(tǒng)部件汽車動力系統(tǒng)部件:供油系統(tǒng)零件、汽車點火器、加速器、汽車泵、輸油管、動力閥、馬達(dá)齒輪、發(fā)動機(jī)、進(jìn)氣歧管、氣缸體等?,F(xiàn)在大部分都是以塑料代替金屬材料來制造。轎車、面包車、小卡車上使用的塑料,目前大約25%用于發(fā)動機(jī)室內(nèi)。
德國富呂登伯格公司用聚酯BMC制造了發(fā)動機(jī)室內(nèi)進(jìn)氣歧管,其內(nèi)表面十分光滑,有助于空氣進(jìn)入,使得發(fā)動機(jī)效率比用金屬歧管高15%,歧管重量減輕1kg。汽車進(jìn)氣歧管的塑料化——德國寶馬汽車公司玻璃纖維增強尼龍汽車進(jìn)氣歧管實現(xiàn)了塑料化進(jìn)氣歧管在使用性能方面明顯優(yōu)于普通金屬銅。如塑料汽缸頭蓋質(zhì)量可減輕約50%,成本可降低約30%。發(fā)動機(jī)蓋發(fā)動機(jī)裝飾蓋汽缸頭蓋等部件改性尼龍作為首選材料與金屬材質(zhì)相比其質(zhì)量輕強度高汽車動力閥齒輪軸承滑輪高性能的聚甲醛尼龍及復(fù)合材料與金屬材質(zhì)相比其質(zhì)量輕強度高萬向節(jié)軸承內(nèi)襯聚甲醛加入少量聚四氟乙烯和鉛粉強度高耐腐蝕耐磨性能好自潤滑性好散熱性能優(yōu)隨著塑料加工改性技術(shù)的不斷提高,塑料將有可能取代金屬制造汽車動力系統(tǒng)的幾乎每一種零件。如美國采用一種耐熱型塑料通過玻璃及碳纖維增強,制造了大部分發(fā)動機(jī)零件,這種塑料發(fā)動機(jī)比金屬發(fā)動機(jī)重量約減輕50%,試驗中省油率達(dá)到12%~15%,而且噪聲比金屬發(fā)動機(jī)低30%。巴斯夫公司用天然橡膠改性聚酰胺的復(fù)合材料制造了汽車輕型穩(wěn)定器,該穩(wěn)定器已用于豪華型保時捷四門跑車Pananmera上,能夠十分可靠地承受高達(dá)650Nm的發(fā)動機(jī)扭矩,具有良好的吸音效果,并且高強度,可以保證汽車發(fā)動機(jī)的穩(wěn)固安裝,與相似功能的金屬組件相比可減輕35%的重量。保時捷四門跑車Pananmera汽車安全系統(tǒng)部件—安全氣囊安全氣囊是汽車安全系統(tǒng)中的一個重要部件。氣囊材料要求:耐高、低溫;高沖擊、撕裂強度;伸長率小。但近幾年來,TPO技術(shù)的突破性進(jìn)展,以其較高性價比的優(yōu)點使其在汽車安全氣囊蓋板中的使用越來越廣泛。PA6、PA66和TPE-E等塑料是制造安全氣囊的最佳材料。而且由于TPE-E兼具橡膠的彈性和熱塑性塑料的剛性、易加工和良好的耐熱性,在安全氣囊蓋板的制造上也顯示出了獨特的優(yōu)越性,所以在汽車氣囊蓋板上已普遍應(yīng)用。汽車安全系統(tǒng)部件—保險杠保險杠在汽車中是抗沖擊性能要求最高的部件之一。目前在一些中高檔車型中大都采用PC/PBT合金制造,它不僅具有良好的力學(xué)性能,特別是有很高的沖擊強度,而且還具有較高的耐熱性和耐化學(xué)藥品性。巴斯夫公司生產(chǎn)的PC/PBT合金Ultrablend,不僅具有PBT的耐化學(xué)藥品性、耐油性及流動性,又具有PC的低溫韌性、耐熱性及高的機(jī)械性能(尤其突出的高抗沖擊性),已經(jīng)大量用于制造保險杠。此外PP經(jīng)抗沖改性后也大量用于中低檔車型的保險杠,它具有很高的性價比。保險杠一般采用模壓塑料板材、改性PP材料,或用玻璃纖維增強塑料經(jīng)模壓、吸塑或注塑成型。桑塔納轎車的面板材料是采用共聚丙烯加熱塑性彈性體,再加入其它助劑,經(jīng)注塑成型的。汽車安全系統(tǒng)部件—保險杠改性PP汽車硬質(zhì)保險杠專用料原料配比原料配比PP(2401)13抗氧劑101100.1PP(1430)20抗氧劑DLTP0.1POE12滑石粉(2500)30PP-g-MAH25炭黑2國內(nèi)外汽車硬質(zhì)保險杠改性PP專用料的性能性能國內(nèi)國外相對密度0.91-0.970.90左右熔體流動速率/(g/10min)2-141.7-11拉伸強度/MPa18-3017-33斷裂伸長率/%300-800142-760彎曲強度/MPa14-2819-30缺口沖擊強度/(J/m)23°c?30°c600-750500-750600左右100左右熱變形溫度/°c90-12080-105洛氏硬度(R)60-6560-84成型收縮率/%0.9-1.31.0-1.3根據(jù)不同車型的要求,某些車型的保險杠需要噴漆。捷達(dá)王、新捷達(dá)、別克等車的保險杠都進(jìn)行了表面噴漆;保險杠表面經(jīng)噴漆后,色澤漂亮,但成本增加近一倍,而且噴漆后的保險杠,其回收再生料的耐寒性和伸長率大幅度降低,不能再用于制造保險杠。
SMC:片狀模塑料Sheetmoldingcompound的縮寫,即片狀模塑料。主要原料由SMC專用紗、不飽和樹脂、低收縮添加劑,填料及各種助劑組成斯
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