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【启飞汽车知识系统分享-内外饰15】塑料材料在汽车内外饰中的运用浅析

2018-06-21167作者:启飞汽车设计

摘要
 
    塑料材料已经在较多的制造工艺中进行了应用,无论是在小的生活物品的制造中,还是在汽车等交通工具的使用上,都通过塑料优异性能的使用,展示了高科技的使用价值。对塑料材料在汽车内饰件和外饰件的应用展开的分析,结合目前的发展与应用现状,通过对新型材料的探讨,如纳米复合材料、生物材料和长玻璃纤维增强聚丙烯(LGF-PP)的使用分析,明确了今后塑料材质在汽车内外饰中的使用方向。

一、现状与发展 

  最近这些年,人们开始把诸多塑料材料应用到了汽车当中,主要原因就是塑料没有较大的密度,与汽车工业所提出来的能源节约与有效利用要求之间相符合。现在汽车当中塑料的应用大致分为下述几类:功能结构件、内饰件、外饰件。其中塑料外饰件主要就是应用塑料来取代钢,使汽车的重量可以减轻,进而使节能的目的可以得到实现。而塑料内饰件主要以舒适、环保与安全当作其自身应用特点,可以应用头枕、座椅等诸多制品,以防止人体因为碰撞而受到伤害,使汽车安全系数得到提升。现在应用在汽车当中塑料有:聚苯醚、聚酰胺、聚氯乙烯、聚丙烯、ABS、聚乙烯、热固性材料等。 

二、塑料材料在汽车内饰件中的应用
 
  汽车内饰件主要包括车厢的隔板、门内装饰。仪表板总成、扶手、顶板、地毯,座椅等零部件,针织品、毛毡、真皮、人造革等。而金属制品的器具制造在低端的汽车制造中比较常见,在使用中手感和舒适度都有一定的局限性。而工程塑料的使用改變了汽车制造的使用现状。改善了汽车反光、以为的驾驶空间的使用,并且在工程造价上具有低廉的特点,较高的使用性价比还具有较好的舒适度与阻燃性,目前,利用塑料材料进行汽车内外饰的应用已经占有较大的制造市场。随着我国汽车使用数量的不断扩大,将会刺激汽车质量市场的兴起,那么在小型化和轻量化的制造转型中,塑料在汽车上的使用将会越来越普遍,另外,在使用工艺与性能上也将会有大幅度的提高。从国内外的发展规律和现状来看,以往的PVC材质已经被逐渐的代替,而具有触感功能的聚氨酯材料将会得到广泛的使用,便于人们在触屏的体验中进行驾驶操作等。
 
三、塑料材料在汽车外饰中的应用汽车内饰件的材质从前以金属合金材料为主
 
  现在已经逐步转向以各种感性材料为主。这样不仅能够降低成本设计出更为时尚和符合空气动力学的外形。而且大大减轻汽车质量。 

1.保险杠
 
  保险杠是塑料用最大的汽车部件之一,塑料保险杠目前已占汽车塑料用量的40%以上。保险杠一般采用改性1P材料、模压塑料板材。也可用玻璃纤维增强塑料模压、吸塑或注塑成型。具有易加工,成本低。质量轻和可回收等优势。 

2.散热器格栅 

  散热器格栅是为冷却发动机而设置的开口部件,位于车体最前面。汽车铭牌镶嵌其间,是表现一辆轿车风格的重要零件。一般用ARs或r,c/ABs合金注塑成型,目前桑塔纳轿车的格栅就是ABs制成的。这样既节省了组装件打磨修整所需的工时,还可以承受烤漆热熟化的温度。 

3.侧防撞条
 
  一般轿车大部分使用金属总材和PVC型材粘合在轿车前,后门外门板的下部。高档轿车则采用RIM法(反应注塑成型)的PUR。考虑到材料的回收利用和轻量化,现在有不少侧防撞材料都是采用改性FJP或TI)注射成型。如捷达轿车的防撞条就是用改性PP材料制成。 

四、新型汽车材料的开发及应用
 
1.纳米复合材料
 
  该材料是最近兴起的一种纳米复合材料。由有机聚合物基体与纳米无机分散相(至少有一维小于100nm)组成。由于尺寸效应、大比表面积和强界面组合,纳米复合材料具有许多优异的性能,如强度高、耐热、抗紫外线、色泽稳定、质量较轻、阻燃、阻隔性好,加工性能好等。另外,由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长,纳米塑料还可以显示出良好的透明度和较高的光泽度。纳米复合材料与传统热塑性聚烯烃部件的体积相当,但由于所加纳米粒子的最少,因此成本较低。纳米部件与热塑性塑料制品的生产程序一样。无需更改模具的设计或考虑个别模具的设计。其主要应用对象为保险杠、散热器、底盘、车身外板、车轮护罩。活动车顶及其他保护胶条等外装件。仪表和内饰板、安全气囊等内饰件等。 

2.长玻璃纤维增强聚丙烯(LGF-PP)
 
  STAMAX公司近年来开发了一种高弹性模最复合材料LGF-PP,玻璃纤维的长12-25mm。该复合材料具有较低的密度、较高的强度、模量、韧性、更好的耐低温、抗疲劳以及低廉的价格、可循环使用等性能。LGF-PP较高的力学性能及其良好的成型加工性能(注射、挤出、压制、层压均可)越来越多的受到汽车开发商的青睐。LGF-FP可取代现有的材料,用于仪表板托架、保险杠梁、防溅板、车门和工FEF等零部件。宝马公司在微型底盘汽车的前端部件系统采用30%的玻璃纤维增强的PP材料。该材料通过集成悬挂式前端部件系统来降低成本,与GMT相比可以减少30%的部件质量。而美国DOW化学公司使用该公司最新的结构粘结系统(LESA)并以长玻璃纤维增强的PP加入到钢铁之中,形成一种塑钢混合体系。它只是一种环氧丙烯粘合剂将PP与金属结合起来并且不用燃烧处理及电晕处理。从长远来看,以上这两种技术因具有巨大的经济效益和性能效益。应用前景将十分广阔。 

五、结束语
 
  塑料在工艺技术上的革新,促使了工程制造中的应用,通过反光性、柔滑的触感、吸收冲击力和较好的舒适性体验,被广泛的应用于汽车内外饰的制造中,通过对国内外应用现状的分析我们可以知道,全塑化的汽车时代将会是未来的发展方向,在汽车内外饰的塑料性能使用中,提高了汽车的制造水平、使用水平,更推动了汽车制造工业的长久建设。随着科技的进一步提高,我国的汽车制造技术也会不断的进步,并向着高性能的塑料应用方向落实建设。 
 
作者:陈鹏博  来源:中国科技博览

 

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