工程塑料在汽車上的應用-塑料行業百科
發布時間:2020-05-26 10:56來源:原創
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摘要:汽車上有很多塑料零件。塑料汽車零件的主要目的是軟化汽車內部并為乘客提供安全感和舒適感。自1970年代初期發生石油危機以來,為了節省能源,提出了減輕重量和防止汽車使用的建議。從那時起,對汽車零件塑料化的要求迅速發展。特別是近年來,汽車向輕量化,高速,安全,節能,舒適,多功能,低成本,長壽命的方向發展。各種新塑料都是符合這一發展方向的理想材料。
1 汽車內飾用塑料制品材料
為創造更舒適、更安全而豪華的車內乘坐空間,人們一直追求高檔 次、高質量的汽車內飾。汽車內飾塑料制品有儀表板、座椅、頂棚、門內 板、副儀表板、扶手、地毯、行李箱內襯、發動機罩蓋內襯以及各種吸音、降噪用的毛氈墊等。
1.1 儀表板

目前汽車上使用的儀表板可分為硬質儀表板和軟質儀表板。硬質儀表板一般使用在輕、小型貨車上,一次注射成形。這種儀表板
尺寸很大而且沒有蒙皮,表面質量要求非常高,同時要求高溫耐熱、剛性。材料可用改性,PPO、ABS樹脂、填充PP等。軟質儀表板由表皮、骨架、緩沖材料等三部分構成。一般檔次的轎車采用PVC/ABS片材真空吸塑成形儀表板表皮,如一汽捷達,上海桑塔納轎 車;中高檔次轎車上采用粉末PVC搪塑成形儀表板表皮,如一汽奧迪、小 紅旗轎車。骨架材料有鐵板(如奧迪和小紅旗),有硬紙板(如捷達和桑塔納),也有ABS、改性PP等。為了便于回收利用,正在發展熱塑性聚烯烴表皮(TPO),改性聚丙 烯骨架,聚丙烯發泡材料構成的儀表板。同時隨著轎車上安全氣囊的安 裝,軟飾儀表板已失去其安全性的要求。因此只要外觀質量得到解決,采用低成本的硬質儀表板完全可行。
1.2 座椅

目前座椅緩沖材料基本上采用軟質高彈性聚氨酯泡沫塑料,骨架采用金屬材料。國外正在發展的全塑座椅,除了緩沖墊,座椅骨架也采用長玻 纖增強的聚丙烯材料或30%玻纖增強的PA6,使重量減少40%以上,成本降低15%。
1.3 門內板

門內板的構造基本上類似于儀表板,由骨架、發泡材料和表皮構成。車門內板一般以硬質纖維板或PP木粉塑料板為基礎材料,再層壓或復合上 聚氨酯內襯和PVC薄膜或無紡布。也有用改性PP或ABS制作車門內板骨架,再復合軟飾材料成為整體門內板。以小紅旗轎車和奧迪轎車為例,門內板的骨架部分由ABS材料注射成形,再把襯有PU發泡材料的針織滌綸表皮以真空成形的方法層壓在骨架上二成為一體。有些貨車上甚至使用直接貼一層PVC人造革的門內板。
1.4 頂棚

車內頂棚是在內飾制品中材料品種和花樣最多的一種復合層壓制品。它的作用是除裝飾功能之外,還起著隔熱、隔音、吸音等特殊作用。頂棚的種類可分為成形頂棚(把成形的頂棚用鑲嵌粘結的方法固定)、粘貼頂棚(帶表皮的泡沫墊直接粘貼到車頂內部)和吊裝頂棚,其中成形頂棚占70%以上,貨車駕駛室和面包車頂棚常使用粘貼型。成形頂棚由基材和表皮構成?;囊筝p量、高剛性、尺寸穩定、易成形的特點,為此一般使用“熱塑性”PU發泡片材、PP發泡片材、玻璃纖維、瓦楞紙、蜂巢狀塑料帶等。表皮材料可用織物、無紡布、PVC等。我國轎車頂棚一般使用“熱塑性”PU發泡片材、玻璃纖維、無紡滌綸布材料層壓成形。
1.5 地毯

地毯材料必須挺括、隔音、舒適,不允許松弛、折皺等現象,所以大都采用帶有橡膠基的合成纖維針刺氈或PVC低發泡體組成。
1.6 其他
其他如門立柱蓋板、雜物箱、雜物斗、空調有關的殼體和各種導管以及導風格柵,大都采用ABS及聚烯烴塑料。
2 汽車外裝塑料制品
2.1 保險杠

在汽車外裝件塑料化中,保險杠是塑料化最成功的零件之一。目前車上使用的塑料保險杠大體上分為兩大類,即RIM法成形的熱固性PUR和彈性體改性聚丙烯。我國車用塑料保險杠幾乎都采用彈性體共混改性PP材料,美國大多采用RIM成型法生產保險杠,而歐洲大多采用經涂裝的PP保險杠和PC/PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)合金保險杠,日本一些高級轎車上應用RIM。但目前保險杠大多數還是以材料成本較低的改性PP為主。
2.2 散熱器格柵

格柵是為r冷卻發動機而設置的開口部件,位于車體最顯眼的地方,是表現一個車風格的秀要零件,因此汽車廠家非常重視格柵的形狀設計和材料選擇。散熱器格柵應用的材料有ABS、PC、PP、PET(聚對苯二甲酸乙二酯),從電鍍和涂裝方面考慮,采用ABS以利于轎車具有光澤和立體感,也可采用PP。目前轎車上一般采用ABS或ABS/PC注射成形、表面電鍍或涂裝的格柵,如小紅旗轎車的格柵是ABS/PC表面噴漆。格柵也采用耐候性較好的ASA(丙烯腈一苯乙烯一丙烯酸酯共聚物)材料,注射成形后其制品表面可以不涂裝,但其表面不如涂裝的產品。表面沒有涂裝的格柵成本町降低50%。最近出現的聚酯彈性體表面濺射金屬鉻的格柵倍受歡迎。
2.3 車輪罩

塑料車輪罩分全罩型和半罩型,近來對汽車空氣動力性要求提高,全罩型車輪罩有增加的趨勢,車輪罩所采用的塑料材料有ABS、PA、PC、ABS、PPO/PA等。
2.4 翼板襯里,發動機擋泥板

轎車翼板襯里一般采用耐低溫、高韌性的聚丙烯來制造,奧迪轎車和捷達轎車上的翼板襯里已實現國產化。CAl092車上發動機擋泥板原來是由4塊鋼板組成,改成聚丙烯塑料之后,成本、質量減輕,防腐性能提高。
2.5 燈類

前大燈考慮到大燈玻璃的透明性、耐熱性、耐沖擊性以及其成形性,多數車采用表面涂覆硬膜的PC,從而進一步提高了耐擦傷性和耐候性。前大燈反射鏡殼,為了滿足耐熱性表面處理要求,一般采用PPS、PC/PBT。隨著放電燈管的出現,可能采用耐熱性較低的其他塑料。后排組合指示燈燈罩材料為PMMA,燈殼為填料改性PP,它們之間用熱熔粘接劑接合。隨著振動焊接技術的發展,燈殼材料開始采用耐熱性ABS材料,這樣燈殼與燈罩之間可以振動焊接,也便于材料再生利用。
2.6 其他車身部件

車門把手一般使用POM,電鍍件使用PC/ABS。鎖一般使用剛性好的POM。玻璃升降器的支承機構及手搖把材料為POM。雨刷機構的桿可用PBT(聚對苯二甲酸丁二酯),球碗可用POM,微電機上的小齒輪使用POM。
3 結構件、功能件
3.1 氣門室罩蓋

塑料罩蓋質量輕、噪聲低,正在逐步取代鋼板沖壓及鋁壓鑄氣缸罩蓋,在歐洲和日本選擇警璃纖維增強尼龍,美國傾向于熱固性塑料,其他可選擇的材料有PPS(聚苯硫醚)、熱固性綦酯BMC(塊狀模塑料)、 SMC(片狀模塑料)和酚醛塑料等。
3.2 冷卻風扇、護風圈

由增強聚丙烯材料制成,國內大多車型上已采用塑料制品。
3.3 油箱

塑料油箱與傳統的金屬油箱相比,成本低、質量輕、經濟效益好,安全性也比較好。主要采用超高分子量聚乙烯制成。
3.4 散熱器水室
汽車散熱器通常采用銅合金制造。近年來,鋁散熱器增多,但焊接困難,因此散熱器水室材料向易接合的塑料轉化。主要材料是玻璃纖維增強尼龍66,耐熱性、耐化學藥品性及尺寸穩定性能滿足要求,質量減少30%。
3.5 水泵、油泵殼體

發動機的水泵和油泵殼體多采用鑄鐵件或鋁件,目前采用酚醛樹脂材料,在發動機高溫、高負荷狀態下,能保持良好的尺寸穩定性、重量輕、噪聲低、成本低。
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