汽車塑膠廠家:汽車塑料的選擇和使用
汽車塑膠廠家:汽車塑料的選擇和使用
汽車塑膠廠家:目前,世界汽車材料技術(shù)的主要發(fā)展方向是輕量化和環(huán)?;F囍兴芰系南鄬?duì)密度很低。用塑料代替鋼材制造汽車外部零件,可以減輕汽車的自重,達(dá)到節(jié)能的目的。降低汽車自身質(zhì)量是降低汽車排放、提高燃燒效率比較有效的措施之一。據(jù)估計(jì),汽車本身質(zhì)量每減少10%,油耗可降低6% ~ 8%。
汽車塑膠廠家:塑料介紹
1.1塑料的類型
(1)根據(jù)使用特點(diǎn),塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料。通用塑料是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)格低廉的塑料,如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料是指能承受一定外力,具有良好的力學(xué)性能、耐高低溫和良好的尺寸穩(wěn)定性,可用作工程結(jié)構(gòu)的塑料,如聚酰胺、聚砜等。特種塑料有特殊的功能,比如氟塑料和硅樹脂。
(2)根據(jù)物理化學(xué)特性,可分為熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料是指能夠在熱或其他條件下固化或具有不溶(熔化)特性的塑料。熱固性塑料具有強(qiáng)度和耐熱性好的優(yōu)點(diǎn),在壓力下不易變形;缺點(diǎn)是成型工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率低。熱塑性塑料是指能夠在特定溫度范圍內(nèi)反復(fù)加熱、軟化、冷卻和硬化的塑料。其優(yōu)點(diǎn)是成型工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)率高,具有一定的力學(xué)性能和可重復(fù)使用性。缺點(diǎn)是耐熱性差,剛性低。
1.2塑料的組成
塑料是以合成樹脂為主要成分,加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?,增加其工藝性能和可用性。添加劑包括填料和增?qiáng)材料、填料、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、阻燃劑等。
1.3改性塑料
塑料的特點(diǎn)是重量輕、不生銹、抗沖擊性好、透明度高、耐磨性和絕緣性好、導(dǎo)熱性低、一般成型性和著色性好、加工成本低等。汽車設(shè)計(jì)中大量使用塑料,可以全面反映汽車設(shè)計(jì)性能的要求,如重量輕、安全、耐腐蝕、造型美觀、舒適等。有利于降低成本,節(jié)約材料資源。然而,由于普通塑料尺寸穩(wěn)定性差、熱膨脹率高、易燃燒和老化,許多特性無法與金屬材料相比。因此,汽車所用的塑料不是單一品種,而是經(jīng)過改性的,也稱“改性塑料”。
汽車塑膠廠家:汽車塑料的輕質(zhì)實(shí)施例
利用能夠吸收沖擊能量和振動(dòng)能量的彈性體和泡沫塑料制造儀表板、座椅、頭枕等產(chǎn)品,可以減少碰撞中對(duì)人體的傷害,提高汽車的安全系數(shù)。零部件大多采用高強(qiáng)度工程塑料制造,以降低質(zhì)量、成本和工藝,例如油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤上的一些零件都是由塑料制成的。
汽車塑膠廠家:汽車塑料的個(gè)性化發(fā)展
汽車塑料的使用也有利于汽車向個(gè)性化發(fā)展。塑料制品在設(shè)計(jì)上有很大的自由度,可以制成各種外觀的透明、半透明或不透明的制品。此外,塑料加工性能好,復(fù)雜產(chǎn)品可一步成型,批量生產(chǎn),效率高,成本低,經(jīng)濟(jì)效益顯著。如果按單位體積計(jì)算,生產(chǎn)塑料件的成本只有有色金屬的1/10。
汽車塑膠廠家:汽車用塑料的種類
隨著塑料新材料的不斷發(fā)展,塑料在汽車上的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大:
4.1納米復(fù)合材料的應(yīng)用
熱塑性聚烯烴(TPO基)納米復(fù)合材料用于汽車內(nèi)外飾部件,具有重量輕、尺寸穩(wěn)定性高、強(qiáng)度高、耐低溫沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)。TPO是一種納米復(fù)合材料汽車踏板,已在通用汽車公司的汽車上使用。它硬度高、重量輕、低溫不脆、易回收。
豐田公司將納米聚丙烯復(fù)合材料用于汽車前后保險(xiǎn)杠,將原來保險(xiǎn)杠的厚度從4毫米減少到3毫米,重量減輕了約三分之一。豐田已經(jīng)相繼推出了用于汽車內(nèi)飾部件的聚丙烯納米復(fù)合材料。
納米粒子的介入不僅提高了聚合物的強(qiáng)度、剛性和韌性,而且有助于提高聚合物的透光率、阻隔性、耐熱性和抗紫外線性。由于加工簡(jiǎn)單,效果明顯,業(yè)界看好聚合物納米復(fù)合材料的市場(chǎng)前景。
4.2可噴涂和不噴涂塑料
GE公司在美國(guó)研發(fā)的導(dǎo)電聚苯醚/聚酰胺材料,使車身塑料件和金屬?zèng)_壓件能夠進(jìn)行陰極電泳(即可以實(shí)現(xiàn)全在線噴涂),從而消除了車身非金屬件和金屬件的色差。
此外,用于制造汽車車身板件的PC/PBT材料和SLX薄膜可用于制造塑料車身外板件、前后翼子板、后備廂門等。通過模內(nèi)裝飾注塑工藝,從而可以達(dá)到上漆的效果并降低生產(chǎn)成本。這一技術(shù)在國(guó)外已被用于車身板件的生產(chǎn)。
4.3塑料透鏡和塑料玻璃
美國(guó)GE公司生產(chǎn)的特殊聚碳酸酯制成的大燈鏡片,涂有防刮涂層,比玻璃鏡片更亮,更耐破損,光學(xué)加工更精準(zhǔn)。
美國(guó)在擋風(fēng)玻璃的三層安全玻璃內(nèi)貼了一層20m厚的聚氨酯薄膜。美國(guó)大部分公交車使用丙烯酸樹脂板,塑料擋風(fēng)玻璃可以節(jié)能,保護(hù)乘客安全。
4.4纖維增強(qiáng)熱塑性塑料
長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(LFRT)是一種新型輕質(zhì)高強(qiáng)度工程結(jié)構(gòu)材料。由于其重量輕、價(jià)格低、易于回收,在汽車上的應(yīng)用發(fā)展迅速。
使用天然纖維如亞麻和劍麻增強(qiáng)塑料來制造車身部件已經(jīng)在汽車工業(yè)中得到認(rèn)可。亞麻增強(qiáng)聚丙烯材料的拉伸強(qiáng)度高于鋼材,剛性不低于玻璃纖維增強(qiáng)材料,因此零件更容易回收。對(duì)于操作人員來說,可以避免玻璃纖維引起的皮疹和呼吸道疾病。江陰的一些企業(yè)已經(jīng)開始生產(chǎn)這種材料。
汽車塑膠廠家:在電力傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)動(dòng)機(jī)氣門室蓋和油底殼由玻璃纖維增強(qiáng)塑料如聚酰胺、反應(yīng)注射聚氨酯和環(huán)氧樹脂模制或壓制而成。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊和墊片采用高性能或特殊工藝的傳統(tǒng)合成橡膠制成,包括華潤(rùn)和FRM;耐磨聚丙烯模塑材料用于齒輪和軸等耐磨模塑產(chǎn)品。在貨車和貨車中,由復(fù)合傳動(dòng)軸(玻璃和碳纖維)代替的金屬軸減輕了重量、噪音和振動(dòng),使工作更加平穩(wěn)。英國(guó)GKN科技公司生產(chǎn)的纖維增強(qiáng)塑料傳動(dòng)軸,重量減輕50% ~ 60%,抗扭強(qiáng)度是鋼的1.0倍,抗彎剛度是鋼的1.5倍。杜邦公司開發(fā)了一種用于V6發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)集體塑料通風(fēng)系統(tǒng)的復(fù)合玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66。
汽車塑膠廠家:身體
塑料在汽車車身上的應(yīng)用主要有三種模式:(1)外覆蓋件和結(jié)構(gòu)件全部采用塑料制造:主要用于高檔跑車,以碳纖維增強(qiáng)塑料為骨架結(jié)構(gòu)件,以玻璃纖維增強(qiáng)塑料為外覆蓋件,價(jià)格非常昂貴。(2)金屬骨架和全塑料外罩與車身結(jié)合:車身采用玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯注塑成型,其設(shè)備為8800t注塑機(jī),價(jià)格昂貴。(3)部分外蓋采用塑料材質(zhì):對(duì)于一些豪華車,車架結(jié)構(gòu)采用金屬部件,而外蓋采用塑料部件。
汽車塑膠廠家:開發(fā)塑料功能部件
玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(GMT)用于制造支架、托槽和多功能零件。塑料材質(zhì)的進(jìn)氣歧管可減輕重量40% ~ 60%,表面光滑,流阻小,可改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能,對(duì)提高燃燒效率、降低油耗、減少振動(dòng)和噪音有一定作用。開發(fā)在基體聚合物中具有導(dǎo)電性的“復(fù)合導(dǎo)電塑料”和“導(dǎo)電高分子化合物”,可用于汽車生產(chǎn),具有高功能性能。
汽車塑膠廠家:儀表板和內(nèi)部系統(tǒng)
國(guó)外很多汽車廠用發(fā)泡聚氨酯制造門板,不僅可以減輕重量、強(qiáng)度、吸音、安全。由于價(jià)格低廉,聚丙烯在美國(guó)汽車市場(chǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。不僅聚丙烯代替了ABS,一些汽車內(nèi)飾也全部使用聚丙烯。目前國(guó)內(nèi)使用的儀表盤可分為硬質(zhì)儀表盤和軟質(zhì)儀表盤。硬質(zhì)儀表盤一般采用改性聚丙烯注塑成型,用于經(jīng)濟(jì)型轎車。軟質(zhì)儀表盤由聚氨酯反應(yīng)發(fā)泡而成,常用于中高檔車。
汽車塑膠廠家:結(jié)論
塑料的創(chuàng)新應(yīng)用將是汽車制造業(yè)比較受關(guān)注和重視的重點(diǎn)。在能源短缺和日益重視環(huán)境保護(hù)的未來,汽車除了發(fā)動(dòng)機(jī)和新原材料的創(chuàng)新外,還將在很大程度上依賴塑料技術(shù)的發(fā)展。誰(shuí)能在材料選擇和應(yīng)用上領(lǐng)先,誰(shuí)就能獲得更大的利益。