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| 車(chē)用熱塑性復(fù)合材料輕量化技術(shù)趨勢(shì) |
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| 臺(tái)州市方圓貿(mào)易有限公司 發(fā)表時(shí)間:2012-01-18 08:00:18 |
汽車(chē)材料技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)主要方向是使汽車(chē)輕量化，減輕汽車(chē)自身重量是降低汽車(chē)排放、提高燃油效率的最有效措施之一。汽車(chē)的自身重量每減少10%，燃油的消耗可降低6%~8%。預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)，轎車(chē)自身重量還將繼續(xù)減輕20%。除了高強(qiáng)度鋼材和鋁鎂合金的使用，汽車(chē)輕量化最重要的手段是新型輕量化塑料材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，目前“以塑代鋼”已經(jīng)從汽車(chē)結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展到整個(gè)汽車(chē)的內(nèi)外飾件。
在內(nèi)飾材料中，一個(gè)顯著的趨勢(shì)是lft材料的應(yīng)用。lft是英文“l(fā)ong-fiberreinforcethermoplastic”的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文譯為長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料，又習(xí)慣稱(chēng)之為長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料，它是纖維增強(qiáng)聚合物領(lǐng)域的一種新型高級(jí)輕量化材料。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，汽車(chē)行業(yè)的lft消耗量約占世界lft行業(yè)總消耗量的80%。其中，歐美lft消耗量大約占95%(歐洲占80%，美國(guó)占15%)。lft材料目前在汽車(chē)內(nèi)飾應(yīng)用最多的是pp長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)材料，主要應(yīng)用于軟質(zhì)儀表板骨架。長(zhǎng)玻纖材料不僅具有良好的剛性和強(qiáng)度，而且其抗沖擊強(qiáng)度也遠(yuǎn)比過(guò)去的短玻纖填充材料高。這種玻纖增強(qiáng)材料已開(kāi)始在汽車(chē)門(mén)內(nèi)模塊內(nèi)大量使用，以取代過(guò)去的鋼鐵。因?yàn)殚L(zhǎng)玻纖增強(qiáng)材料不僅可以降低整個(gè)零件的重量，而且其設(shè)計(jì)自由度大幅提高，從而方便了工程人員的設(shè)計(jì)。內(nèi)飾件的薄壁化也會(huì)減輕汽車(chē)的重量，目前內(nèi)飾部件的平均壁厚已從過(guò)去的3mm減少到現(xiàn)在的2.2mm左右，而且還有更薄的趨勢(shì)。由于薄壁化需要材料具有更高的模量和流動(dòng)性，因此從長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)材料在更加輕薄內(nèi)飾件中將會(huì)得到更多的應(yīng)用。這里順便提及的是，通過(guò)結(jié)合高低溫冷熱成型（heatandcold）技術(shù)，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)材料還能夠更好地實(shí)現(xiàn)在零件a級(jí)面上的使用。例如，對(duì)于儀表板除霧格柵產(chǎn)品，采用pbt/asa+15%gf的材料替代傳統(tǒng)的pc/abs材料，不需要二次噴涂，就可直接通過(guò)材料和模具實(shí)現(xiàn)啞光的效果。
在外飾材料中，“以塑代鋼”的案例更多，保險(xiǎn)杠的前端模塊近幾年開(kāi)始使用pp長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)材料；保險(xiǎn)杠緩沖梁則由pc/pbt材料替代過(guò)去的鋼鐵材料；一些suv車(chē)型上的行李支架越來(lái)越多的由工程塑料制成；可以和白車(chē)身一起進(jìn)行電泳涂裝的pa/ppe材料目前也已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在翼子板上，如東風(fēng)標(biāo)致雪鐵龍的多款車(chē)型都采用了這種塑料翼子板。值得注意的是，使用塑料翼子板的趨勢(shì)在汽車(chē)行業(yè)已越來(lái)越明顯。
在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)周邊零件中，“以塑代鋼”的趨勢(shì)則更為顯著，包括進(jìn)氣歧管、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋及油箱等諸多零件。這些零件通常采用的材料以尼龍玻纖填充材料為主。
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