自20世紀70年代開始，汽車塑料的應用經(jīng)歷了從內(nèi)飾件向外部飾件不斷擴展的發(fā)展歷程。隨著人們生活水平的提高，當前的汽車已經(jīng)不再是簡單的代步工具，提高內(nèi)飾的居室化設(shè)計、改善乘員的舒適性已成為汽車技術(shù)發(fā)展的一個重點。近年來，國外普遍采用納米高分子材料、抗菌高分子材料等新材料技術(shù)來改善汽車的乘坐舒適性。未來幾年，塑料車身以及塑料擋風玻璃也將成為塑料應用技術(shù)發(fā)展的熱點。
 
尼龍是最重要的汽車工業(yè)用工程塑料。汽車零部件也是PA6工程塑料最大的消費市場，超過總消費量的三分之一。隨著人們對汽車性能要求的不斷提高和PA6工程塑料自身的發(fā)展，汽車用PA6正呈逐年上升的趨勢。汽車上可使用PA6（包括改性產(chǎn)品）制作的部件有空氣濾清器、外殼、風扇、車輪罩、導流板、車內(nèi)裝飾、儲水器材蓋、線卡、各種車內(nèi)電氣接插件等。PA6/ABS具有密度低，流動性好的特點，并有良好的噪聲阻尼性和良好的耐熱性、耐化學性和機械性能，可用於汽車內(nèi)飾件；玻纖增強PA/ABS可替代ABS做汽車排風格柵，并有可能成為汽車排空氣和除霜器護柵及車門組件，以及用於摩托車檔板的制作。
 
    高分子汽車材料有很多以往傳統(tǒng)材料沒有的優(yōu)點。主要表現(xiàn)在重量輕、有良好的外觀裝飾效果、有多種實際應用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、節(jié)約能源，可持續(xù)利用等各方面。
 
發(fā)達國家更是將汽車用塑料量，作為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標志，每輛汽車塑料用量從上世紀90年代的100～130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg，現(xiàn)在用量是230kg，目前德國汽車用量最多，占整車用料的15%以上。專家預計，到2020年，汽車平均塑料用量將可能達到500kg/輛以上，約占整車用料的1/3以上。
 
國內(nèi)生產(chǎn)的汽車在橡塑材料的使用上與國外尚有較大差距：我國經(jīng)濟型車每輛塑料用量約為50~60kg，重型載貨車可達80kg，遠落后于發(fā)達國家每輛汽車平均重300kg以上(最多已達375kg)、占整車質(zhì)量20％的水平；我國中、高級轎車塑料用量每輛為100~130kg，只達到發(fā)達國家上世紀水平。隨著塑料件加工工藝的進步以及汽車輕量化的需要，塑料占整車質(zhì)量比例將繼續(xù)增長。
 
今后塑料的科技含量也會更高，應用自然也會更加廣闊。
汽車塑料化必將成為未來一大趨勢
第一，汽車材料應用塑料的最大優(yōu)勢是減輕車體的重量。輕量化是汽車業(yè)追求的目標，塑料在此方面可以大顯其威。一般塑料的比重為0.9~1.5，纖維增強復合材料比重也不會超過2，而金屬材料中，A3鋼的比重為7.6、黃銅為8.4、鋁為2.7。這使塑料成為汽車輕量化的首選用材。
 
除了車身外，汽車零部件及內(nèi)外飾件對實現(xiàn)汽車輕量化、節(jié)能、安全、舒適等目標亦功不可沒，例如聚碳酸酯（PC）樹脂車窗可減輕3.4公斤；注塑成型的進氣歧管可在220℃高溫下長時間運作，并可承受極高的內(nèi)壓；由熱塑性聚氨酯制成的充氣式保險杠能從20毫米的壓縮變形中立刻反彈，恢復原形；采用由玻纖增強聚合物制成的懸掛彈簧可減輕底盤系統(tǒng)的重量，使駕駛更加精確，減少震動從而提高舒適性。而一種車用PLA納米粘土增強型生物基塑料已成功研發(fā)。
 
研究顯示，汽車自重每減少10%，其消耗燃油量將減少6%-8%，而碳纖維強化塑料堅固輕巧，不但比鋼輕約50%，比鋁輕約30%，還有著出眾的能量吸收能力，因此非常耐碰撞，對實現(xiàn)汽車輕量化有顯著幫助。
 
    第二，塑料成型容易，使得形狀復雜的部件加工十分便利。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。而使用塑料可以一次成型，加工時間短，精度有保證。
 
第三，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作用。因此，現(xiàn)代汽車上都采用塑料化儀表板和方向盤，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聲的沖擊力。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。
 
   第四，塑料耐腐蝕性強，局部受損不會腐蝕。而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。
 
  第五，塑料可根據(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，改變材料的機械強度及加工成型性能，以適應車上不同部件的用途要求。例如保險杠要有相當?shù)臋C械強度，而坐墊和靠背就要采用柔軟的聚氨酯泡沫塑料。更方便的是塑料顏色可以通過添加劑跳出不同顏色，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、標牌、開關(guān)旋鈕、車輪裝飾罩等。
 
高功能塑料在汽車中正得到越來越多的應用。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)濟性可提高5%，汽車制造商適應塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼制材料還可降低成本。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雜的形狀，可減少集成過程中所用的部件數(shù)。注模的塑料部件也具有美學效果，而使用傳統(tǒng)的材料如鋼和玻璃很難達到，如玻璃前燈透鏡用聚碳酸酯材料替代。
 
 
環(huán)境動力正在推動汽車生產(chǎn)商采用基于塑料的汽車釉料。在許多汽車生產(chǎn)商的評估項目中，燃料消費和二氧化碳排放是考慮的關(guān)鍵因素。應用開發(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。
 
 汽車塑料化推廣仍不理想
固然汽車塑料的優(yōu)勢很多，然目前在市場上推廣情況卻并非很理想。對于其原因，超兩成的消費者對安全市場存在誤區(qū)。部分供應商也有難言之隱：一些車企在概念車的開發(fā)中嘗試使用了塑料制品，并在測試中對其質(zhì)量和可靠性給予認可，然量產(chǎn)時則給予置棄，主要迫于目前市場認知和新車推廣的壓力。的確在消費者固有的觀念里，與鋼鐵相比，塑料在抗撞擊方面略顯單薄。甚至有些媒體也對汽車塑料化亦存在“塑料化不上檔次不安全”的偏見。
 
事實上，材料品質(zhì)和工藝的提升，使材料在強度、硬度、抗沖擊性等方面并不輸于金屬，同時，材料的彈性是金屬所無法企及的。同濟大學汽車學院教授王宏雁表示，車身在安全性設(shè)計時希望能夠通過結(jié)構(gòu)的變形吸收一部分碰撞能量，以塑料制造的車身，只要結(jié)構(gòu)涉及合理，制造工藝得當，其安全性應該比金屬材料車身要好。
 
超四成的消費者則認為，汽車塑料化之所以推廣存在障礙，最大的問題是高強度及高性價比材料的供給。在此方面，武漢理工大學汽車工程學院博士生導師過學迅教授曾表示：汽車塑料性能還有待提高，例如塑料本身的疲勞期比金屬短，尤其暴露在高溫環(huán)境和接觸汽油時，老化現(xiàn)象尤其嚴重，并且應用在齒輪或者其他傳力的部位時，無法達到金屬的強度。
 
而國家汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長王智文則提出，目前高端材料長期受制于國外技術(shù)壟斷，導致產(chǎn)品成本居高不下，迫使一些企業(yè)放棄高端材料在汽車上的使用，這不符合國內(nèi)車型的市場定位，需要高端材料生產(chǎn)企業(yè)降低成本，同時需要我們國內(nèi)企業(yè)加大研發(fā)，實現(xiàn)技術(shù)上的突破。
 
塑料應用是實現(xiàn)輕量化的重要途徑之一。以白車身為例，采用纖維增強復合塑料材料制作的車身與鋼制車身相比，可實現(xiàn)降重35%的目標；如果采用碳纖增強復合材料，則可達到降重60%以上的效果。目前，國際上由塑料制成的車身已在小批量生產(chǎn)的汽車中或一些高檔車型上得到了廣泛應用。隨著低壓成型車身覆蓋件制造技術(shù)研發(fā)的進一步深入，塑料車身部件將在未來的輕量化和個性化車型中具有廣泛的應用前景。
 
更多精彩分享：【注塑加工vip】注塑制品變脆、泛白分析之PC料，直接點擊。
或者復制鏈接： http://www.bostonbellecharters.com/html/2015/Notice_1227/99.html
南通錦程塑料制品廠官方網(wǎng)站：http://www.bostonbellecharters.com/
     來源網(wǎng)絡(luò) 整理者/注塑加工vip