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塑料在汽車領(lǐng)域中工程中具體應(yīng)用

文章來源: 科翔模具 人氣:7669 發(fā)表時間:2018-11-19 15:58:43

[導(dǎo)讀]:工程塑料用于汽車的主要作用是使汽車輕量化,從而達到節(jié)油高速的目的。發(fā)達國家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,世界上汽車塑料單用量最大的是德國,塑料用量占整體材料的15%。

工程塑料用于汽車的主要作用是使汽車輕量化,從而達到節(jié)油高速的目的。發(fā)達國家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,世界上汽車塑料單用量最大的是德國,塑料用量占整體材料的15%。

近年來我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,目前汽車年產(chǎn)量超過400萬輛,按照國外塑料用量預(yù)測,汽車行業(yè)年用改性塑料在50萬噸以上,這其中工程塑料占了很大一部分比例,五大工程塑料性能特性各不相同,在汽車上的用途也各有偏重。

一、尼龍

尼龍主要用于汽車發(fā)動機及發(fā)動機周邊部件,主要品種是GFPA6、GFPA66、增強阻燃PA6等產(chǎn)品。

(1)在汽車發(fā)動機周邊部件上的應(yīng)用由于發(fā)動機周邊部件主要是發(fā)熱和振動部件,其部件所用材料大多數(shù)是玻纖增強尼龍。這是因為尼龍具有較好的綜合性能,用玻纖改性后的尼龍,主要性能得到很大的提高,如強度、制品精度、尺寸穩(wěn)定性等均有很大的提高。

另外,尼龍的品種多,較易回收循環(huán)利用,價格相對便宜等,這些因素促成尼龍成為發(fā)動機周邊部件的理想選擇材料。進氣歧管是改性尼龍在汽車中最為典型的應(yīng)用,1990年德國寶馬汽車公司,首先將以玻纖增強尼龍為原料制造的進氣歧管應(yīng)用在六汽缸發(fā)動機上;以后美國福特與杜邦公司合作,共同用玻纖增強PA66制造的進氣歧管應(yīng)用在V6發(fā)動機上,以后世界各大汽車公司紛紛跟進,改性尼龍進氣歧管得到廣泛的應(yīng)用。

(2)在汽車發(fā)動機部件上的應(yīng)用。發(fā)動機蓋,發(fā)動機裝飾蓋,汽缸頭蓋等部件一般都用改性尼龍作為首選材料,與金屬材質(zhì)相比,以汽缸頭蓋為例質(zhì)量減輕 50%,成本降低30%。除了發(fā)動機部件外,汽車的其他受力部件也可使用增強尼龍,如機油濾清器,刮雨器,散熱器格柵等。

二、聚酯

在汽車制造領(lǐng)域,PBT廣泛地用于生產(chǎn)保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統(tǒng)零件、儀表盤、汽車點火器、加速器及離合器踏板等部件。PBT與增強PA、PC、POM在汽車制造業(yè)中的競爭十分激烈,PA易吸水,PC的耐熱性耐藥性不及PBT;在汽車用途接管方面,由于PBT的抗吸水性優(yōu)于PA,將會逐漸取代PA。

在相對濕度較高、十分潮濕的情況下,由于潮濕易引起塑性降低,電器節(jié)點處容易引起腐蝕,??墒褂酶男訮BT。在80℃、 90%相對濕度下,PBT仍能正常使用,并且效果很好。

GE公司的PBT/PC合金,商品名為Xenoy1731,在高級轎車中應(yīng)用最為廣泛;它的耐熱性好,耐應(yīng)力開裂,具有優(yōu)良的耐磨,耐化學(xué)腐蝕性,低溫沖擊強度高,易加工和涂飾性好,主要應(yīng)用于高檔轎車保險杠,車底板,面板和摩托車護板等。

三、聚甲醛

汽車行業(yè)飾POM最大的潛在市場。POM質(zhì)輕,加工成型簡便,生產(chǎn)成本低廉,材料性能與金屬相近。改性POM的耐磨系數(shù)很低,剛性很強;非常適合制造汽車用的汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬上節(jié)軸承、馬達齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關(guān)、安全帶扣等。制造軸套、齒輪、滑塊等耐磨零件是改性POM的強項,這些部件對金屬磨耗小,減少了潤滑油用量,增強了部件的使用壽命。

因此可以廣泛替代銅、鋅等金屬生產(chǎn)軸承、齒輪、拉桿等。 POM生產(chǎn)的汽車部件質(zhì)輕,噪聲低,成型裝配簡便,因此在汽車制造業(yè)獲得越來越廣泛的應(yīng)用。

四、聚碳酸酯

改性PC由于具有高機械性能和良好的外觀,在汽車上主要用于外裝件和內(nèi)裝件,用途最為廣泛的是PC/ABS合金和PC/PBT合金。

(1)汽車內(nèi)裝件 PC/ABS合金是最適合用于汽車內(nèi)裝件的材料。這是因為PC/ABS合金具有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性和剛性,良好的加工流動性。也是制造汽車儀表板的理想材料。PC/ABS合金的熱變形溫度為110℃~135℃,完全可以滿足熱帶國家炎熱的夏天中午汽車在室外停放的受熱要求。PC/ABS合金有良好的涂飾性和對覆蓋膜的黏附性,因此用PC/ABS合金制成的儀表板無需進行表面預(yù)處理,可以直接噴涂軟質(zhì)面漆或覆涂PVC膜。

PC/ABS合金還用來制造汽車儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、陰流板、托架、轉(zhuǎn)向柱護套、裝飾板、空調(diào)系統(tǒng)配件等汽車零部件。

(2)汽車外裝件 PC/PBT合金和PC/PET合金既具有PC的高耐熱性和高沖擊性,又具有PBT和PET的耐化學(xué)藥品性、耐磨性和成型加工性,因此是制造汽車外裝件的理想材料。PC/PBT汽車保險杠可耐-30℃以下的低溫沖擊,保險杠斷裂時為韌性斷裂而無碎片產(chǎn)生。彈性體增韌PC/PBT合金和PC/PET合金更適合制作汽車車身板、汽車側(cè)面護板、擋泥板、汽車門框等。高耐熱型PC/PBT合金和PC/PET合金的注射成型外裝件可以不用涂漆。PC/PET合金可制作汽車排氣口和牌照套。

PC/ABS合金也可以制作汽車外裝件,如汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾燈罩等。PC/ABS具有良好的成型性,可加工汽車大型部件,如汽車擋泥板。

五、聚苯醚

改性PPO在汽車上主要用作對耐熱性、阻燃性、電性能、沖擊性能、尺寸穩(wěn)定性、機械強度要求較高的零部件。如PPO/PS合金適用于潮濕、有負荷和對電絕緣要求高、尺寸穩(wěn)定性好的場合,適合制造汽車輪罩、前燈玻璃嵌槽、尾燈殼等零部件,也適合制造連接盒、保險絲盒、斷路開關(guān)外殼等汽車電氣元件。

PPO/PA合金由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐油性、電絕緣性、抗沖擊性??捎糜谥谱髌囃獠考?,如大型擋板、緩沖墊、后阻流板等。對玻璃化轉(zhuǎn)變溫度要求較高的發(fā)動機罩時PPO/PA合金今后的應(yīng)用方向。

PPO/PBT合金的熱變形溫度高,對水分敏感度小,是制造汽車外板的理想材料。

汽車行業(yè)的發(fā)展的方向是高檔次、微型化、輕質(zhì)化和多元化,以塑代鋼在汽車應(yīng)用中的研究也變的十分活躍。目前國內(nèi)汽車用塑料平均占總材料的7%,德國的這一比例在15%;我們需要加大研發(fā)工作,做到配件結(jié)構(gòu)的設(shè)計、塑料材質(zhì)的選擇和行業(yè)同步發(fā)展。


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