孫 琦,姜忠峰,孟慶祥
汽車工業中塑料材料應用的現狀及發展前景
孫琦,姜忠峰,孟慶祥
(沈陽理工大學汽車與交通學院,遼寧沈陽 110159)
隨著現代工業的快速發展,汽車行業作為工業領域的重要組成部分也呈現出了一種強勁的發展勢頭,同時一些塑料材料也被越來越多的應用于現代汽車工業,發揮出了傳統材料所不具備的多種功用。基于此,針對最近幾年汽車工業中塑料材料的應用現狀及未來發展進行了分析。希望通過本次研究能夠為后期的汽車工業塑料材料的應用及發展提供一定的借鑒與指導。
塑料材料;汽車工業;應用;發展
現階段,隨著科學技術的迅猛發展,在汽車工業領域中,也逐漸出現了越來越多的塑料材料的應用,并且在汽車的美觀、效能等方面也發揮出了越來越重要的作用。近年來,汽車用塑料材料要求日趨提高,比如材料的耐熱性、抗沖擊性和高強度等,相應的也由最初裝飾用途逐漸地發展為汽車結構性和功能性部件。我國汽車行業發展迅速,由此也對高性能塑料材料的應用及發展提供了一個更為燦爛的前景。
目前在汽車領域中塑料材料的應用主要集中體現在以下三大方面,下面將逐一敘述。
1.1內飾件方面
對于汽車而言,其內飾件主要涵蓋了車載儀表盤、內板、座椅以及安全氣囊和頂棚等幾部分,在整個汽車用塑料中,內飾件的塑料用量占據了大概一半的比重。對于汽車內飾件而言,一般所注重的也都是其舒適型和可視性等特點。通常車用塑料也都能夠滿足一種表面不反光、油污容易除去、無異味以及良好的阻燃性等特點要求。在之前汽車用塑料材料中,所涉及到的主要以一些ABS、PVC等材料,而目前,這些常規的塑料材料也已經成功的被一些改良后的ABS和塑料合金等材料所取代。
1.2外飾件方面
在之前汽車工藝中,外飾件材質主要還是以一些金屬合金為主,但現在隨著大量塑料材料的廣泛應用,之前的金屬合金材料也逐漸地被一些改良性塑料所代替,由此也直接導致汽車生產成本得到了顯著的降低,保證了車型設計更加符合空氣動力學相關要求,而且還有效減輕了汽車質量。在汽車外飾件中的應用主要體現在以下幾方面。
1.2.1保險杠
在所有的汽車外飾件中,塑料用量最大的就是保險杠,其能夠占據整個汽車塑料用量的九成以上。在保險杠部分,所應用的塑料材料都是以改性的PP材料為主,該種材料的保險杠不僅具備質量輕和成本低的優點,而且還便于回收再利用。
1.2.2散熱器格柵
該部件屬于開口部件,通常置于車體的最前端,具有良好的冷卻發動機作用。散熱器格柵所應用的塑料材料主要為ABS和ABS與PC的合金材料。
1.2.3擋泥板
設置汽車擋泥板,主要是保證汽車在行駛過程中能夠有效防止車輪所卷起的沙石泥漿濺到車廂底部。在設計過程中,該部件主要用一些增韌改性后的PP材料注射成型。該種材料具有良好的成型加工性和耐老化及耐沖擊等特點。
1.3功能件
塑料在汽車功能件上的應用主要體現在發動機、方向盤以及燃油機等周邊零件等。
1.3.1發動機
塑料材質在發動機上的應用非常關鍵,發動機及周圍發動部件由于塑料的加入更易于設計和安裝。發動機的周邊部件一般對溫度和砂石沖擊要求比較高,所以要選用性能高的玻纖增強尼龍。
1.3.2方向盤
汽車方向盤所用的材質一般都是塑料,方向盤塑料一般分為硬質和半硬質,硬質材料成本低、手感差,而半硬質材質的手感好、安全,一般可用于轎車方向盤。
2.1未來汽車塑料市場主要以ABS和PP為主導
權威數據報告表明,汽車零部件中熱塑性塑料的消耗量依然以每年高于6%的速度增長,同時又因為PP材料所具備的性能優越和價格低廉等優勢,使得其在未來汽車塑料市場中依然占據了絕對主導的地位,在汽車內飾件方面尤為顯著。
2.2塑料材料的發展更加注重安全性
在交通事故頻頻發生,廣大乘客安全倍受威脅的今天,也使得人們對于汽車內飾件的安全性給予了越來越多的關注,具體的如儀表盤上表面的頭部撞擊試驗以及座椅靠背的身體沖擊試驗等,由此對于汽車內飾件的不能碎裂與碎片棱角傷人等方面也提出了更為嚴格的要求。所以,汽車內部飾件在設計過程中不僅注重美觀和舒適,同時也更加注重其保護與安全。因此,汽車塑料在未來的發展過程中,安全性也相應的成為了一個主要的發展方向。
2.3復合型材料的開發
在汽車制造過程中涉及到復合材料應用的零配件主要有車頂蓋內護板、門護板以及地毯、儀表板和座椅等,這個部件基本上都是由骨架部分、隔音減震部分以及表皮三部分組成。復合型材料的零部件不僅能夠很好的滿足特定的使用功能,而且也會給人一種美觀舒適的感覺。在應用過程中,該形式材料憑借其成本低廉、生產工藝簡單以及舒適性強等優點,使其應用日趨廣泛,而且也必將成為未來汽車內飾材料發展的一大主要方向。
2.4工程塑料的需求量將日益劇增與廢舊塑料的再生利用
對于一些工程塑料特別是高性能的工程塑料,由于其所具備的機械性能、綜合性能良好,同時耐酸堿能力及可靠性也較強,所以在汽車工業領域也將會得到一種日趨廣泛的應用。
對于汽車工業而言,在未來的發展過程中也必定會朝著一種環保化和輕量化的方向不斷發展,而且納米技術及塑料與塑料的復合技術的應用研究也必定會更加深入。總之就是在未來汽車工業的發展中,塑料材料的應用必將更趨廣泛,同時我們也將會迎來一個全新的汽車工業時代,即塑料化汽車工業時代。
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Application of Plastic Materials in the Automotive Industry Status Quo and Development Prospect
Sun-qi,Jiang Zhong-feng,Meng Qing-xiang
With the rapid development of modern industry,the automotive industry as one of the important components of the industrial sector is also showing a strong momentum of development,and some plastic materials are also increasingly used in modern automobile industry,play out of traditional materials do not have a variety of functions.Based on this,the present situation on the application of plastic materials in the automotive industry in recent years and future development are analyzed.We are hoping to provide some reference and guidance for the application and development of the automotive industry late plastic material by this study.
plastic materials;automotive industry;applications;development
U465
A
1003-6490(2016)06-0061-02
2016-06-06
孫琦(1996—),男,遼寧桓仁人,本科在讀,主要研究方向為車輛工程。