1、.：.；汽車零部件塑料化開展趨勢(shì)隨著人們生活程度的不斷提高，對(duì)轎車也提出了更高的要求，諸如要求有寬闊的車內(nèi)空間、溫馨的座椅、低的噪音、視覺美觀及寬闊的視野等。而制造商們那么用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)和適用性來(lái)刺激顧客的購(gòu)買欲，此外高速、平安、低耗、環(huán)保，最后歸結(jié)到低廉的價(jià)錢，要到達(dá)如此高的要求，用塑料來(lái)替代一些鋼鐵制的零部件是最明智的選擇。 塑料歧管的消費(fèi)方法和資料 汽車動(dòng)力系統(tǒng)用進(jìn)氣歧管，歷來(lái)是用金屬制造的。由于歧管的外形復(fù)雜，以前是用鋁含金鑄造的，但內(nèi)壁粗糙，運(yùn)用時(shí)對(duì)空氣的阻力很大，噪聲大，致使熄滅不充分，廢氣排放多。在上個(gè)世紀(jì)80年代開場(chǎng)，歐洲開場(chǎng)用失芯制造法Core Melt，如此制成的歧管不僅

2、本錢高，而且有一定廢品率，由于歧管的資料PA66或PA6經(jīng)玻纖加強(qiáng)后，其加工溫度在250至260，雖然在模內(nèi)與型芯的接觸時(shí)間僅幾分鐘，但部分型芯也不可防止地被熔解，使歧管的內(nèi)壁尺寸難以被控制。近年來(lái)由于振動(dòng)焊接技術(shù)的開展，對(duì)于大尺寸的玻纖加強(qiáng)PA66的焊接技術(shù)日趨成熟，為此歧管可用注塑成型為二片歧管零件，經(jīng)振動(dòng)焊接而成為一體。目前世界上多數(shù)汽車制造商運(yùn)用此法消費(fèi)歧管，使金屬制歧管塑料化見表1。 由于發(fā)動(dòng)機(jī)周邊的零件要求在任務(wù)時(shí)要接受220的高溫下仍有高模量、高強(qiáng)度，在-40下仍有良好的機(jī)械性能和無(wú)碎裂的韌性，對(duì)于玻纖加強(qiáng)尼龍來(lái)說已不是最優(yōu)秀的資料。目前國(guó)外已有用PPA樹脂聚鄰苯二酉先胺用模塑成

3、型來(lái)制造汽車歧管，并已運(yùn)用到克爾維特、卡麥羅、火鳥車型的LS1和LS6發(fā)動(dòng)機(jī)用進(jìn)氣歧管。此種類型的進(jìn)氣歧管通常設(shè)計(jì)成三個(gè)部份，經(jīng)過螺栓一同固定到發(fā)動(dòng)機(jī)上。在高溫高濕形狀下，PPA的抗拉強(qiáng)度比尼龍6添加20%，也比尼龍66更高。此外PPA資料的撓曲彎曲模量比尼龍高20%，硬度更大，更能抗長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的拉伸蠕變；PPA的耐汽油、耐油脂和冷卻劑的才干也比PA強(qiáng)。最重要的是減輕分量，用鑄鋁制造的進(jìn)氣歧管，分量達(dá)26磅，而用PPA樹脂分三片模塑而成的同類型進(jìn)氣歧管僅重11磅，能多產(chǎn)生25%的氣流。何況鑄鋁制品還會(huì)加熱吸入的空氣而降低功率，由于塑料是熱的不良導(dǎo)體，故有隔熱作用。 離合器執(zhí)行系統(tǒng)的新資料 離合器

4、執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)用環(huán)境非常惡劣，長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)受高溫，而且又暴露在壓力油和光滑劑中。以往自動(dòng)缸和從動(dòng)缸組件都必需運(yùn)用金屬，近年來(lái)，美國(guó)一汽車產(chǎn)品公司向各大洲的車商提供用塑料制的離合器執(zhí)行系統(tǒng)，該商品的商標(biāo)為CSC，是用LFRT，即用50%的長(zhǎng)纖維加強(qiáng)的黑色尼龍，該資料的硬度大、分量輕、比模量超越鋁合金。它的纖維分布均勻，是隨機(jī)分布的，尺寸穩(wěn)定性好、收縮率低、約為0.2%。由于纖維完全浸潤(rùn)在尼龍樹脂中，而且端頭較少，完全能保證有出色的光亮外表。50%的長(zhǎng)纖維，使熱膨脹系統(tǒng)幾乎與金屬一樣，該公司以為，假設(shè)仔細(xì)地將注塑件的尼龍成份燒掉，留下的骨架部分纖維幾乎仍?？刂破返耐庑?。這闡明產(chǎn)品中的纖維的分布是各向同

5、性，所以收縮一致，抑制了翹曲。CSC的外表光潔度較鑄鋁件好，有助于延伸從動(dòng)缸的密封壽命。該產(chǎn)品的型號(hào)是PA66.GF50-02，完全符合一切的長(zhǎng)期爆炸測(cè)試要求，室溫下的抗拉強(qiáng)度幾乎到達(dá)50,000lb/ft2，疲勞強(qiáng)度高，抗蠕變才干強(qiáng)，在149下，抗拉強(qiáng)度仍有20,000lb/ft2，50%長(zhǎng)玻纖加強(qiáng)的PA，其密度為1.5g/cm3，所以也減輕了分量。經(jīng)過注塑成型消費(fèi)構(gòu)造復(fù)雜的零件與鑄鋁相比，節(jié)約了本錢。 樹脂基復(fù)合資料 半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，樹脂基復(fù)合資料作為新資料領(lǐng)域中的后起之秀得到了很大的開展，為世人矚目，目前在汽車領(lǐng)域里各國(guó)在研討運(yùn)用的樹脂基復(fù)合資料有以下幾種： SMC/Sheet mould

6、ing composite，稱為片狀模塑料。是由長(zhǎng)玻纖加強(qiáng)不飽和聚酯制成的片材，然后經(jīng)過熱成型加工可以做成各種車用零件，另外也可用此類浸有樹脂的玻纖織物用手工法糊成許多種零件部件，經(jīng)固化后即可運(yùn)用。BMC/Bulk.moulding composite，稱為固狀模塑料。用此類樹脂經(jīng)過熱固性注塑機(jī)可制成各類零部件。 用碳纖維、玻纖、超高摩爾PE纖維等與樹脂復(fù)合熱固、熱塑加強(qiáng)浸漬而成樹脂基復(fù)合資料，可制成許多零部件。(見表2) 英國(guó)的瑞利安公司、法國(guó)的Renault公司先后采用SMC制造車身及附件。美國(guó)GM公司在Camaro車和Fiebird車上運(yùn)用了SMC車頂、后門和側(cè)門。Ford公司在Must

7、ang車上運(yùn)用了SMC發(fā)動(dòng)機(jī)罩，并將在Lincoln continental車上運(yùn)用了SMC蓋板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和前防護(hù)板。這些例子僅僅作為推行運(yùn)用的前奏。 平安氣囊 對(duì)氣囊資料的要求是：在夏日的高溫80和嚴(yán)冬-40形狀下能正常觸發(fā)，釋放氣囊，敏感度要高，任何撞擊形狀下都能發(fā)揚(yáng)正常的功能，所以此資料不僅要接受高低溫的考驗(yàn)，同時(shí)要有很高的耐沖擊，高的撕裂強(qiáng)度，伸長(zhǎng)率要小。近來(lái)國(guó)外報(bào)導(dǎo)用AkulonPA6，PA66以及AmitelTPE-E來(lái)制造平安氣囊是最正確的資料，這兩種資料是DSM公司最近推出的。它們不僅有良好的成型流動(dòng)性和良好的加工性，這些性能均比普通尼龍?zhí)岣?0%，使產(chǎn)品壁厚可以減薄，此外TP

8、E-E也比其它的熱塑性彈性體注射性能更為穩(wěn)定，廢品率更低，還適用于發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域UTB的熱空氣管線，維護(hù)罩、波紋管以及氣囊等。 抗菌塑料、纖維紡織品在內(nèi)飾件中的運(yùn)用 目前轎車中的紡織品資料種類繁多，且用量大。以轎車為例，外表裝飾資料普通為25平方米/輛，質(zhì)量為9至15公斤/輛。2003年國(guó)產(chǎn)轎車為200萬(wàn)輛，耗用紡織品在2萬(wàn)噸以上。轎車內(nèi)裝飾物種類見表3。對(duì)于此類高分子資料制造的內(nèi)飾件面料的要求是阻燃、防紫外線、透氣性好等，由于轎車工業(yè)的日益開展，人們不僅要求轎車要有寬闊的車內(nèi)空間、視野開闊和乘座溫馨，還要求車內(nèi)空氣質(zhì)量新穎，目前人們又提出如何防止轎車內(nèi)的空氣污染及有高質(zhì)量的空氣。車內(nèi)空氣質(zhì)量差的

9、緣由之一是大部分車內(nèi)飾件都是由高分子纖維織成，如PP纖維、PP發(fā)泡資料、PU發(fā)泡資料，PVC發(fā)泡資料、PET纖維等。僅有少量天然纖維和皮革制品。 目前中國(guó)對(duì)塑料制品的抗菌曾經(jīng)有了一個(gè)工業(yè)規(guī)范正式公布，今后轎車內(nèi)的塑料零部件都應(yīng)按此規(guī)范來(lái)規(guī)范，以減少塑料件外表繁殖細(xì)菌?？咕?guī)范是：抗細(xì)菌率符合99%的抗菌塑料可以作為強(qiáng)抗菌作用；抗細(xì)菌符合90%的抗菌塑料可以作為有抗菌作用。 此外對(duì)于種類繁多的有機(jī)高分子織物，今后的方向應(yīng)該是納米化。由于一些資料納米化后，可以有抗菌、無(wú)臭、殺菌作用。此類產(chǎn)品已有出賣，從這幾方面著手，對(duì)提高車內(nèi)空氣質(zhì)量大有裨益。 保險(xiǎn)杠 保險(xiǎn)杠是轎車的主要塑料件之一，以上海桑塔納轎

10、車為例，前保險(xiǎn)杠重4kg，后保險(xiǎn)杠重4.4kg時(shí)代超人超越此值。保險(xiǎn)杠也由面板和骨架資料組成。桑塔納轎車的面板資料由共聚丙烯加熱塑性彈性體，再參與其他助劑經(jīng)注射成型而成。根據(jù)不同車型要求，某些車型的保險(xiǎn)杠需求噴漆，如捷達(dá)王、新捷達(dá)、別克等車的保險(xiǎn)杠進(jìn)展外表噴漆。而桑塔納和奧迪100等就直接采用注射成型的保險(xiǎn)杠。目前國(guó)產(chǎn)車的保險(xiǎn)杠大多是灰黑色的。隨著時(shí)代的前進(jìn)，人們已不滿足于黑色的保險(xiǎn)杠，而要求保險(xiǎn)杠與車身同一色澤。保險(xiǎn)杠外表經(jīng)噴漆后，色澤美麗，但本錢添加近1倍。而經(jīng)噴漆后的保險(xiǎn)杠回收利用后的耐寒性、伸長(zhǎng)率大幅度下降，不能再用于保險(xiǎn)杠。所以開發(fā)可涂性PP制造保險(xiǎn)杠是很迫切的研討課題。 目前在世界

11、范圍內(nèi)約有92%的保險(xiǎn)杠是用高分子資料制成的(表3)。由于用塑料制造保險(xiǎn)杠可以根據(jù)美學(xué)和適用兩方面來(lái)塑造時(shí)髦美觀且不失功能化的外型。而且從強(qiáng)度上思索，金屬在遭到輕的碰撞后，會(huì)在金屬面上留下痕跡，而用塑料制造的保險(xiǎn)杠對(duì)類似的危害有更好的防御性。如今的塑料保險(xiǎn)杠是由三層組成：面板資料是用PP、PE/ABS、PC/PBT；骨架資料可以是木材、金屬；中間是以PP發(fā)泡資料或PU發(fā)泡資料。就目前的開展來(lái)看，此類資料不利于回收利用和不符合環(huán)境友好原那么。近年來(lái)國(guó)外有人提出用TPE來(lái)制造汽車保險(xiǎn)杠面板，而用玻纖加強(qiáng)PP制造骨架，再用發(fā)泡PP制造中間的緩沖層，都是同一族的資料，有利于回收循環(huán)運(yùn)用。在回收循環(huán)運(yùn)用

12、前，只需清潔和枯燥處置，就可以按一定比例重新制造保險(xiǎn)杠。 目前，國(guó)外中高檔次轎車的保險(xiǎn)杠已采用PC/PBT合金制造，此資料機(jī)械性能高，沖擊強(qiáng)度尤其遠(yuǎn)超PP制的保險(xiǎn)杠。如GE公司的PC/PBT合金屬于Xenoy系列，其中最新的Xenoy-XT適宜制造汽車保險(xiǎn)杠。它不僅能接受碰撞，而且車體與保險(xiǎn)杠經(jīng)組成，再涂裝以使保險(xiǎn)杠與車體堅(jiān)持同一色澤時(shí)，能耐155/30min的烘烤枯燥，世界上幾家大公司如Bayer公司、BASF公司都有此種類，巴斯夫的PBT/PC合金，商品牌號(hào)是Ultrablend，它不僅具有PBT的耐化學(xué)藥品性、耐油性及流動(dòng)性，又具有PC的低溫韌性，耐熱性及高機(jī)械性能，尤其突出的是高抗沖擊

13、性，曾經(jīng)大量用于保險(xiǎn)杠。此外還有熱塑性彈性體TPE，它在常溫下具有橡膠特性，在高溫下能塑化成型，用通用的塑料機(jī)械可以加工成各種零件。TPE系列有純真型即小分子單體經(jīng)過一定聚合而成如SBS、TPU等和摻混型如TPO、TPVC等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1991年世界耗費(fèi)TPE為18萬(wàn)噸用于汽車工業(yè)，而到1995年上升到28.5萬(wàn)噸，可見增長(zhǎng)速度之快。用塑料類制造保險(xiǎn)杠已占世界保險(xiǎn)杠用料的90%以上，而金屬保險(xiǎn)杠僅占8.2%?？梢娛澜绫ｋU(xiǎn)杠市場(chǎng)將由塑料所替代，這是必然的趨勢(shì)。 業(yè)內(nèi)人士以為，運(yùn)用塑料可將保險(xiǎn)杠梁、保險(xiǎn)杠飾板、格柵架、標(biāo)牌、車前燈及轉(zhuǎn)向燈的反射鏡和透鏡結(jié)合成為一體的前端架組件。降低裝配本錢，并有能夠

14、進(jìn)一步將前端架組合件和散熱器組件一體化。這種構(gòu)件目前稱作模塊。 汽車窗玻璃的塑料化 假設(shè)用PC做風(fēng)檔玻璃，那么在發(fā)生車禍時(shí)，能減少碎片對(duì)司機(jī)和乘客的損傷。在日本，耐候級(jí)PC板用作賽車車窗已獲運(yùn)輸省同意。現(xiàn)已正式運(yùn)用PC車窗的廠家有：本田、馬自達(dá)等。PC窗存在問題是PC的收縮率大于玻璃，且外表硬度低，受風(fēng)沙吹后易粗糙等。另一個(gè)資料是PVB樹脂聚乙烯醇縮丁醛。此樹脂透明、粘接性能非常優(yōu)良，可作為二塊無(wú)機(jī)玻璃之間的粘接層。當(dāng)遭到外力沖擊時(shí)，由于優(yōu)良的粘接力，碎玻璃仍被PVB膜粘接在一同。目前PVB已用于航空機(jī)上。但由于價(jià)錢和PVB片材的加工工藝問題，作為汽車窗玻璃、還未普及。 汽車零部件消費(fèi)的模塊化 為了降低整車的消費(fèi)本錢，使汽車在市場(chǎng)有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)才干，國(guó)外一些汽車制造商們正在實(shí)驗(yàn)汽車零部件消費(fèi)模塊化。所謂模塊化消費(fèi)，即是以一個(gè)零件或部件為中心將周邊的零件組合在一同經(jīng)一次成型加工而成，這樣可以減少許多制造工藝和模具數(shù)量，如BMW寶馬系列的汽車變速箱組件是用Bayer公司消費(fèi)的35%玻纖加強(qiáng)PA66制成，它集成了許多零部