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淺談汽車裝飾件塑料原材料的選用

時間:2015-06-10 08:43??來源:IMT??作者:IMT??點擊:

  汽車裝飾件要根據其所起的作用、所處的應用環境及其制造成型所需的條件等因素,結合塑料原材料本身的特性選擇相應的合適的原材料。但是原材料也要經過檢測設備的測試才能知道是否安全。

  汽車裝飾件是汽車的重要部分,它們在各自的安裝位置起著重要的作用,實現著汽車的各項功能。在19世紀 70年代以前,我國汽車上塑料零部件的應用還很少,僅限于電器絕緣件、部分膠堵等少數零件。后來隨著汽車內飾軟化要求的提出,汽車內飾開始采用PUR軟發泡、PVC革、薄膜及塑料制品,從19世紀90年代開始,塑料在汽車裝飾件方面開始進入全面的發展應用階段。

  塑料材料的大量運用

  近年來,隨著全世界石油資源的消耗和CO2排放量的增加,降低油耗成為汽車設計者首要考慮的問題,而汽車輕量化是解決這一危機的重要技術措施之一。據統計,汽車自重每減輕10%,燃油消耗可降低6%~8%,要實現汽車輕量化就要考慮在汽車零部件上大量開發和應用輕量化材料,塑料正是適合這一要求而開始在汽車裝飾件上大量運用的。

  目前,國產轎車塑料的單車用量為50~120kg,國產輕、中型載貨車的塑料單車用量為40~50kg,重型載貨車的塑料單車用量可達80~150kg。可以說,我國轎車的塑料應用水平,無論從單車用量、應用品種還是從塑料制品的生產技術來講,均已基本達到國外同類產品的技術水平。

  塑料材料的特性

  塑料是一種合成的高分子聚合物,是利用單體原料通過合成或縮合反應聚合而成的材料,是由合成樹脂加入填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑和色料等各種添加劑組合而成。它的主要成分是合成樹脂。塑料的基本性能主要決定于合成樹脂的本性,但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成,不含或含少量添加劑,如有機玻璃、聚苯乙烯等。

  塑料本身具有以下優點:(1)大多數塑料質輕;(2)抗化學腐蝕能力強;(3)耐磨耗性好;(4)部份透明或半透明,具有光澤;(5)大部分為良好的絕緣體;(6)著色性好;(7)防水;(8)部分耐高溫;(9)價格便宜;(10)一般成型性好、容易被塑制成不同形狀;(11)容易加工、可大量生產、加工制造成本低;(12)用途廣泛、效用多等。

  通過各種不同的改進方法,加入不同的添加劑可以改良塑料的性能。根據不同需要改良的改性塑料具有不同的性能,如具有優良的耐沖擊性、耐候性;尺寸穩定性,不容易變形;耐高/低溫性;以及柔韌性;阻燃性和抗老化性等。

  改良后的塑料有著不同的分類,如:工程塑料:PC、PC/ABS、PBT、PET、PA6、PA66、POM、PPO和PMMA/ABS等;特種塑料:PPA、PPS、PEI、PES、PEEK和LCP等;以及通用塑料:PP、HIPS及熱塑性彈性體;另外還有PC/PET、PC/PBT、PPS/PS和PBT/ABS等特殊合金塑料。經過改良后的塑料極大地拓寬了塑料材料的應用領域。

  汽車上常用的塑料材料

  以下是幾種汽車上常用塑料的特點:

  1.聚碳酸酯(PC)是在分子主鏈中含有碳酸酯的熱塑性塑料:它具有高透明、高強度、高耐蠕變、極優的尺寸穩定性、優良的低溫和耐熱性、阻燃性、加工性和隔音性等優良特性;

  2.丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是一種通用型熱塑性聚合物:它具有優良的耐熱性和電絕緣性、良好的尺寸穩定性、優良的加工流動性、韌性和抗沖擊性以及容易電鍍等特點;

  3.聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT/PPS)是乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚合物:它具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性、自潤滑、低摩擦系數、耐候性、吸水率低(這使它在潮濕環境中仍保持各種物性)和電絕緣性,低溫下可迅速結晶和成型性良好等特點;

  4.聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種性能優越的熱塑性聚酯材料:它具有耐熱性佳、吸濕性低、耐化學品、耐候性佳、介電強度高和尺寸穩定等特點;容易制成玻纖增強和阻燃產品,可用超聲波焊接;

  5.聚酰胺(PA)即尼龍,是分子主鏈上含有重復酰胺基團的熱塑性樹脂的總稱,包括脂肪族PA和芳香族PA:它具有很高的機械強度、軟化點高、耐熱、自潤滑性好,吸震性和消音性,以及耐油、電絕緣性好等特點;纖維增強可降低樹脂吸水率,使其能在高溫、高濕下工作;

  6.聚甲醛(POM)是一種綜合性能優異的高性能熱塑性工程塑料;具有強度高、耐蠕變特性、耐疲勞特性、尺寸穩定性、優良的成型性、高光澤特性、優良的耐摩擦(磨耗)和長期滑動特性等特點;對于某些無機藥品及油類具有超群的耐久性。

  汽車裝飾件塑料原材料的選擇

  如何選擇汽車裝飾件塑料原材料?主要是根據裝飾件在汽車上所起的作用、所處的應用環境及其制造工藝、塑化成型所需的技術條件等因素,再結合塑料原材料本身的特性來選擇相應的合適的原材料。

  塑料件的性能要求一般為:物理性能:密度、成型收縮率、吸水率和填充量;機械性能:拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、彎曲模量和懸臂梁沖擊;熱性能:維卡軟化點、熱傳導率、熱變形溫度和阻燃性能;電性能:介電常數、介電強度、耐導電徑跡和體積電阻率。

  1.汽車外飾件塑料原材料的選用

  前、后保險杠、外側圍護板,由于其處于汽車的周圍,對汽車起保護的作用,要求防撞、吸能,應具有超高的耐沖擊性和韌性。并且由于它是汽車外部工作件,工作環境較為惡劣,這就要求具有耐高/低溫性、耐老化性能和耐腐蝕性;又由于它體積比較大,制造時成型困難,表面易形成流痕、熔接痕,這就要求材料流動性好、具有優良的成型性。

  保險杠是外觀件,對表面外觀有較高的要求,有的要進行噴漆處理,還需要涂裝性好。

  此外,保險杠的最大尺寸接近2m,收縮變形較大,尺寸難以保證在公差要求的范圍內,所以還要求具有尺寸穩定性。據此,結合塑料材質的特點,保險杠的原材料可以選用如下材料:PP+EPDM+Talc、PBT/ABS、PC/ABS、PA/ABS和PC/PBT。

  散熱格柵又稱中網、散熱器罩,它裝在汽車發動機水箱的前邊,起到通風散熱的作用,也是外部工作件,因此要求原材料耐高溫、耐候性強。散熱格柵是汽車的前部亮點,有的要求電鍍,還要求表面流暢,這樣更美觀、漂亮,故要求原材料具有優良的流動性、良好的電鍍及噴涂性能。據此,結合塑料材質的特點,散熱格柵的原材料可以選用如下材料:耐熱ABS、PC/ABS、PC/PBT、ASA和AES。

  標牌、銘牌是小件,固定或貼在汽車的表面,是外部工作件,它的原材料需具備耐高/低溫、耐化學腐蝕性;有的需要電鍍,故需要有良好的電鍍性。據此,標牌、銘牌的原材料可選用如下材料:電鍍級ABS、電鍍PC/ABS。

  行李架裝在汽車頂部,是外部工作件,要求耐候性強;有的行李架還需要承重,故要求強度高、耐沖擊強;行李架細長,縱向收縮變形較大,尺寸難以保證在公差要求的范圍內,所以還要求具有尺寸穩定性。據此,行李架可選用如下塑料:PC/ABS、PBT+GF。

  擾流板起擾流、減小汽車風阻系數和消除渦流噪音的作用,是外部工作件,要求耐候性強;有的要求噴漆以求美觀和消除成型工藝造成流痕、水紋、結合痕等缺陷,故要具有良好的噴涂性和優良的加工性能。它可選用如下塑料:PP+EPDM+Talc、ABS、PC/ABS和PP66+GF。

  門拉手/門把手是外部工作件,經常受力,接觸汗液等,有的需要電鍍或噴漆,原料要具有低溫韌性、良好的電鍍性及噴涂性能、耐疲勞性、耐化學藥品;它們多數要進行二次加工,進行二次包塑或機加工,故此其原料還要具備尺寸穩定性。它可選用如下塑料: ABS、ABS +GF、PP+GF、電鍍PC/ABS和PC/PBT。

  后視鏡是外部工作件,工作環境也較為惡劣,原料需要具有耐候性強、耐沖擊強;后視鏡通常要電鍍或噴漆,還要有良好的電鍍性及噴涂性能;后視鏡要求外觀流暢、尺寸變化小,原料要具有流動好、尺寸穩定性的特點。它可選用如下塑料:ASA、AES、ABS、PP+GF、PC/PBT和PBT+GF。

  除霧格柵又叫前雨刮格柵,它位于前風擋玻璃下邊,發動機艙后上邊,主要作用是密封、防止前風擋玻璃擋下的雨水和雜物進入機艙。它要求耐候性強、耐沖擊性高;由于它不需要光亮,要低光澤。它可選用如下塑料:PP+ Talc、耐熱ABS、PC/ABS和PA/ABS。

  輪胎罩套在備胎上,一般用于越野汽車,工作環境更為惡劣,因此它要具備耐沖擊性、抗震抗拍打性和耐腐蝕。它可選用如下塑料:PP+EPDM+MD、PA+EPDM+MD。

  2.汽車內飾件塑料原材料的選用

  儀表板是汽車內飾件中最為復雜、最大,承載件最多、最難于加工制造的部件,它集安全性、功能性、舒適性與裝飾性於一身,除了要求有良好的剛性及吸能性,人們對其手感、皮紋、色澤、色調的要求也愈來愈高。它要求原材料流動性、成型性、尺寸穩定性好;由于儀表板接受陽光的直接照射,所以它要具備高耐熱性;儀表板要有良好的剛性及吸能性,所以它要具備高耐沖擊性、柔韌性;同時要避免光線影響駕駛員視線,還要具備低光澤性。它可選用如下塑料:PP+ Talc、耐熱ABS、PC/ABS、PA/ABS和PBT/ABS。

  控制面板裝在儀表板上,它主要承載一些電器功能件,它要求原材料高耐熱、低光澤性(良好的消光性外觀)、優良的成型加工性能。它可選用如下塑料:耐熱ABS、PC/ABS。

  出風格柵裝在儀表板上,它是汽車空調的出風口,要經常撥動。它要求原材料高耐熱、耐沖擊性、柔韌性和尺寸穩定性。它可選用如下塑料:耐熱ABS、PC/ABS 、PBT/PET+GF 和PP+ Talc。

  雜物箱和副儀表板與儀表板相連,主要用于盛放物品;它要求原材料高剛性、耐熱性、高沖擊性、耐刮檫性、尺寸穩定性和低光澤性。它可選用如下塑料:PP+ Talc、ABS和PC/ABS。

  扶手和拉手是司乘人員的把手,它要求原材料具有高耐熱、高沖擊、尺寸穩定性、低光澤性和易于涂裝、電鍍。它可選用如下塑料:PP+ Talc、耐熱ABS和PC/ABS。

  門內飾板、襯板和立柱護板安裝在駕駛室的周圍,形成司乘人員的室內活動空間,它要求原材料具有高強度性、高表面硬度、耐沖擊性、耐化學性、低氣味、易成型加工性、尺寸穩定性和耐刮檫性。它可選用如下塑料:PP+ Talc、PP+ EPDM-T、耐熱ABS和PC/ABS。

  發動機罩,位于發動機艙內發動機的上部,用于遮蓋發動機及其管路、線束,由于發動機艙內溫度較高,油污較大,它要求原材料具有高耐熱、高沖擊、高強度、低翹曲、耐油、耐腐蝕和尺寸穩定性。它可選用如下塑料:PA+GF+MD、PA+GF。


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