改性塑料在汽车零部件中的应用
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改性塑料在汽车零部件中的应用
发表时间:2019-07-01T11:37:16.643Z 来源:《防护工程》2019年第6期作者:王嘉音
[导读] 基于此,本文主要对改性塑料在汽车零部件中的应用进行分析探讨。
中国质量认证中心华南实验室广东省广州市 510663
摘要:改性塑料在汽车工业的作用和地位越来越明显,改性塑料的运用是通过物理方法或者化学方法获得特殊功能的塑料,常用改性技术有增强技术、增韧技术、填充技术、阻燃技术以及纳米复合技术等。改性塑料从经济性的角度看,生产效率高并且密度低,具有更低的成本。基于此,本文主要对改性塑料在汽车零部件中的应用进行分析探讨。
关键词:改性塑料;汽车零部件;应用
前言
随着经济和科技的进步,在汽车制造当中,舒适性、高速性、美观性、安全性、环保性、节能性等方面的要求不断提高,因此,在汽车零部件加工中,逐渐实现了塑料化的转变。尤其是改性塑料在汽车零部件中的应用,更是极大的提升了汽车的整体性能和效益。但是相比于一些发达国家,在这一方面的研究和应用仍存在着一定的不足,还需要不断的进行研究和提升。改性塑料是指在聚合物(树脂)中加入小分子无机物或有机物,通过物理或化学作用,从而赋予其某种性能(机械加工性能)或使其某种性能获得改善。如增韧、增强、增塑、阻燃等,而通过改性技术使得塑料变得具有鲜特征,而这其中要属在汽车和家电领域,改性塑料的应用以及发展潜力最为巨大了。 1改性塑料在汽车内饰件上的应用
1.1仪表板
在当前汽车制造中,仪表板的制作基本是以硬质仪表板和软质仪表板两种形式,比较高档的汽车中一般会采用软质仪表板,而在大客车、货车等车型中基本以硬质仪表板为主。仪表板制作一般是以改性PP为制作材料,改性PP中主要是以橡胶类的增韧剂和无机填充材料为主,这些材料成本比较低,并且具有良好的性能,在汽车尤其是在卡车、货车上的应用比较广泛。在仪表板中表皮材料制作原料是以PVC/ABS为主,PVC的化学性能相比其它材料要好很多,其缺点就是在耐冲击和耐热性上比较弱。与PVC相比ABS机械性能和成型加工能力比较好,并且与PVC能够进行结合,所以将两者进行组合可以形成互补,能够得到更加广泛的作用。PVC/ABS仪表板具有优质的涂装性和覆盖性,这也是得到广泛应用的特点之一。
1.2门内板
门内板制造使用的材料有很多,目前比较常用的改性塑料是ABS、PP制作成骨架,并且表面带有一层缓冲层,在使用时手感更加舒适。在有的汽车中采用天然纤维和PP热压制作而成,这种手段能够有效减轻车门的重量,降低成本,隔音性能得到明显提高。纤维的使用大大提高门内板的强度,即使在发生碰撞时,材料会进行自行粉碎从而保护乘车人员的人身安全。
2、改性塑料在外饰件上的应用
2.1汽车车身和覆盖件
要想实现汽车的轻快,首要改进地方就是对车身的改变,将改性塑料运用到汽车车身覆盖件中,省去后期处理和加工的过程,节省工作量的同时降低成本。改性塑料制作车身覆盖件,与金属覆盖件相比,车身更加光滑、尺寸更加精确、并且质量、噪声、振动等条件上更加优化,所以改性塑料在车顶盖、发动机罩、行李舱盖等方面得到广泛应用。
2.2改性材料在汽车底盘中的应用
对于汽车底盘来说,底盘需要承受更大的负荷,所以对塑料的使用存在一定限制性。在目前汽车底盘的制作上,一般在汽车转向制动和传动悬挂系统中运用改性材料,在底盘上使用的改性塑料一般是应用到比较小的零部件上,或者需要耐磨的运动件上。底盘对材料的需求是非常高的,既要具备高强度的特点同时还要有比较高的耐摩擦性,所以在制造汽车底盘的零部件时,选用改性塑料的范围并不是很大。
3、动力系统功能件
3.1保险杠
汽车保险杠是使用改性材料的主要部件之一,将改性塑料应用到保险杠中可以体现时代的美感,并且还能优化功能。保险杠如果是采用金属制作一旦受到碰撞和刮擦就会在表面形成痕迹,但是改性塑料的运用具有耐刮擦的特性,所以要比金属材料更具有价值。目前市场上大部分的保险杠都是采用塑料制品制作而成,保险杠的面板是PP、PC/ABS、PC/PBT等材料制作而成,骨架是采用木材或者金属等材料制成,中间部分是利用了PP发泡材料等,这类材料在性能上具有可用性,但是从环保角度看这类材料不利于回收,所以对环境不利。经过不断创新在制作保险杠面板是可以采用TPO,骨架可以用玻纤增强PP材料,中间部分可以使用发泡PP,使用相同属性的材质制作保险杠,在进行回收前只要进行清洁和干燥处理就可以,这一制作材料的组成在保持原有的功能基础上,还能实现回收利用可以说是汽车保险杠首选材料。
在汽车塑料使用中,聚丙烯(PP)塑料是用量最大的一种材料,几乎占据了汽车塑料总用量的55%.如今,汽车业所用的聚丙烯(PP)塑料也正在快速向专用材料的高性能、多样化的方向发展,并且有逐步取代聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)和相关工程塑料的趋势。聚丙烯(PP)改性主要是加入一定比例的弹性体和橡胶材料、色母粒、无机填料等材料之后,再混炼加工而成的。当前,汽车业中聚丙烯(PP)材料的主要研究方向是低散发、抗刮擦和长玻纤等,而已经开发出来的新PP产品主要有低挥发性有机化合物(VOC)、低密度玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(GMT)和长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)等。
3.2燃油箱
燃油箱是汽车制作中重要的部件之一,在节能环保理念下燃油箱的制作是非常重要的。改性塑料燃油箱在汽车制造中的应用,将阻隔型材料按照一定的比例进行混合制造成型。采用改性塑料制作燃油机时,超高分子量高密度聚乙烯分子只有在一定范围内才能适合制造燃油箱,相对质量分子越大,冲击强度也就更强,刚性和防止汽油渗漏的功能也能得到更好提高。
3.3发动机进气岐管
汽车中的进气岐管在制作上存在一定难度,主要是因为进气歧管的形状比较复杂。目前改性塑料在发动机进气岐管的制造上大多是使用AIM工艺进行制作。在汽车发动机中因为在运行中温度会不断升高,所以发动机周边的零部件必须能够承受220℃的高温,同时还能保持超高的强度,如果是在比较寒冷的天气下还要有承受低温的性能。针对这一问题发动机进气岐管在制作时可以在浇筑成的锡铋合金型芯外部涂抹一层碳粉,这一技术可以更好的解决高温的问题。
3.4离合器执行系统
离合器因为经常在高温环境下工作并且又受到压力润滑油剂的影响,传统制造工艺中使用金属材料,但是在不断的试验中,改性塑料制作离合器执行系统优势更加明显。在制造离合器执行系统时利用长纤维增强的黑色尼龙为原材料,稳定性更高,并且节约成本。
结语
汽车是当前社会中十分常用的交通工具之一,随着汽车工业的发展,对汽车零部件的性能和质量要求也进一步提高。改性塑料在汽车行业中得到广泛应用,塑料因为其特有的功能促使汽车制造向着轻、快方向发展,同时综合型功能更加协调和明显。改性塑料在汽车零部件中的应用,使汽车制造业进入新的发展时期,不仅达到节约资源的目的同时也实现节能环保,更好的实现经济效益和社会效益。
参考文献
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