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汽車用工程塑料將替代更多金屬部件
  發表時間:2015-5-18  瀏覽次數:748

發達國家將汽車用塑料量作為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志,目前德國汽車用量最多,占整車用料的15%以上。除英國路虎外,蘭博基尼、奔馳SLR、寶馬i系等眾多車型大范圍地采用更為先進的車用工程塑料。甚至有專家預言,未來新材料的創新應用可能顛覆傳統汽車。

  霧霾、節能減排及更加嚴格的油耗法規,國內車企們都不遺余力地開發汽車輕量化技術。眾所周知,汽車輕量化主要體現在汽車優化設計、合金材料及非金屬材料應用上,其依次為汽車的輕量化減重10%~15%、30%~40%、45%~55%。鄭愷告訴記者,工程塑料等非金屬材料的“減重”效果明顯,其用在汽車上主要作用是使汽車輕量化。目前,越來越多的汽車部件開始采用工程塑料替代金屬制件。

  車用工程塑料應用逐年上升

  “一般塑料的比重在0.9~1.6,玻纖增強復合材料的比重也不會超過2.0,而A3鋼為7.6,黃銅為8.4,鋁為2.7。這就使得塑料成為汽車輕量化的首選材料。使用塑料可以減輕零部件約40%的重量,同時其成本也可以大幅度降低。”3月4日,北汽福田工程研究總院材料工程所工程師高嵩接受采訪時表示。

  北京市化學工業研究院研發中心總工程師錢志國介紹,以塑料件代替金屬材料部件,不僅能夠減輕車重,降低燃油消耗和排放,還可以提高汽車的動力、舒適性及安全性,所以其廣泛應用在汽車動力及底盤系統、內外裝飾件、汽車電子等部件上。

  高嵩介紹,聚酰胺(PA)材料主要應用于動力、底盤零部件及結構件,約占整車塑料的20%;聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和熱塑性聚酯等材料主要應用于電子電器零部件及結構件,約占整車塑料的15%左右。改性聚苯醚(PP)和ABS工程塑料及其合金材料主要應用于內外飾零部件,隨著車型檔次提高,工程塑料應用增加,ABS及其合金應用比例增加。她還介紹了工程塑料在汽車上應用的一些優勢,比如采用長玻纖增強復合材料代替金屬外裝飾件,可以減輕外部物體(包括行人)對車身的沖擊力;塑料制品還具有吸收和衰減振動和噪聲的能力,可以提高乘坐的舒適性;用塑料做車身覆蓋件十分適宜在污染嚴重的地區使用;鋼材制件如果漆面受損或者先期防腐做得不好就容易生銹腐蝕金屬,但是汽車塑料耐腐蝕性強。塑料對酸、堿、鹽等抗腐蝕能力大于鋼板。此外,用塑料件替代金屬制件,其成本可降低30%~40%。

  國內車用工程塑料研究應加速

  工程塑料優勢眾多,深受歐美汽車企業重視,且應用廣泛。據悉,在發達國家,每輛汽車塑料用量從上世紀90年代的100~130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg,現在用量是230kg。高嵩介紹,國外汽車品牌現在已經大規模使用塑料復合材料(主要是玻纖增強復合材料如:長纖維增強熱塑性材料(LFT)等)和高性能的工程塑料等,而國內自主品牌汽車在塑料復合材料上的應用(重量占比)卻相對較少。這也反映了我們整車輕量化技術水平的差距。


 
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