工程塑料在汽车中的应用

8000 25~35
SMC
1.8~2.0 +++
++
+++
5~6min 50000 15~20
R-RIM
1.1~1.2 ++
++
+++ 10~15min 18000 28~35
GMT （PP 系）
1.1
++
++
++
5min
50000 25~35
FRTP 注射
1.1~1.2 ++
+++
+++ 1.5~2min 180000 30~35
按照纤维又可分为2类
碳纤增强塑料 超高强度(比钢高)材料 价格昂贵 11~22 美元/Kg ( 钢材价格为: 0.7~0.8美元/Kg)
玻纤增强塑料 普通增强材料
价格为: 1.7~4.4 美元/Kg
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用于车身的塑料材料工艺技术
1、手糊玻璃钢 2、喷射成型
不饱和聚酯
3、传递模塑成型（RTM）
高强钢板车身
适合
大批量 生产车型
铝、镁合金车身
塑料车身
适合
来自百度文库
小批量 生产车型
上汽（集团）总公司汽车工程研究院
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3、工程塑料在汽车中的应用
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轿车工程塑料平均用量增长情况
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Materials used in European Automotive Production 2000
中档轿车重量的变化
1.400 kg 1.100 kg
1.150 kg
104 kg 58 kg 178 kg 40 kg 23 kg 138 kg
其他材料 弹性材料 塑料
其他非铁金属 镁合金
铝合金
610 kg 钢板/ 铸铁
2000/2010
-17 % +6 %
+19 % +13 % +300 % +36 % -10 %
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国外轿车工程塑料应用现状
• 轿车塑料用量占整车重量的10% • 应用部位遍及全车
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Bumpers 18% Interior Trim 16% Seats 13% Cockpit 10% Upholstery 8% Fuel System 8% Electri parts 7% Under the hood 5% Other 15%
1970 2000
2010
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2、汽车轻量化
• 未来轻量化目标整车降重50%
➢ 美国、欧洲和日本等国家通过多年的研究，对轿车工业提出了2010年达 到100公里3升油耗的目标，实现这个目标需要改进发动机的燃料燃烧技 术和减轻50%的汽车重量。
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2、汽车轻量化技术
车身轻量化 的材料途径
3）普通高级乘用车 如Saturn、雷诺 Avantime
骨架结构件采用金属件， 外覆盖件采用塑料件
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3.1 工程塑料在车身中的应用
用于车身的塑料材料工艺技术
一般车身普遍采用纤维增强塑料材料；
按照塑料性质来分，用于车身的塑料分为：
热塑性纤维增强塑料（FRTP）如玻纤增强PET，GMT... 热固性纤维增强塑料（FRP） 如手糊玻璃钢、RTM、SMC
上海杰事杰新材料股份有限公司
汽车用工程塑料介绍
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汇报内容
1、汽车技术发展趋势 2、汽车轻量化 3、工程塑料在汽车中的应用 4、我国汽车塑料应用存在的问题与对策
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1、汽车技术发展趋势
1.1 当前汽车的主要发展趋势
信息 化
环保
清洁能源化 轻量化 可回收
安全
低成本
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舒适
个性化
多品种 少批量
图 1 车身塑料外板件的材料工艺技术
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用于车身的塑料材料工艺技术
表1 主要用于车身外板件的塑料材料工艺特点
特
材料工艺
比重
强度 尺寸精度
表面 质量
点
节拍（秒）
单机能力 (件/年)
材料价格 元/Kg
手糊玻璃钢
1.4~1.6 ++
+
0
24h
20~40
RTM
1.3~1.5 +++
++
+++
35min
环境污染
汽车已成为大气污染的重要根源之一。汽车排放已 占大气污染的30-60%。
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2、汽车轻量化
国外研究证实，在新能源汽车技术尚未突破的今天，轻量化
是当前汽车节能、减少污染的最有效途径之一。
轿车重量减轻10%
实现节能
燃油消耗可 减少6%
实现环保目标
减少排放
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轻量化----汽车材料的变化
1、汽车技术发展趋势
汽车发展方向
清洁能源化 轻量化 电子信息化 多品种、少批量
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1、汽车技术发展趋势
洁净化 轻量化 安全化 舒适化
汽车新材料技术
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中国汽车年产量增长趋势预测
1600
1500
汽车年产量 (万辆)
2、汽车轻量化
1400 1200
1000
1000
800
800
1、汽车工业的发展带来的问题
+玻纤（碳纤）类 纤维增强热
固性塑料
（FRP）
4、片状模塑压制成型（SMC） 5、团状模塑注射成型（BMC） 6、长玻纤增强注射成型（ZMC）
车身外装件
聚氨酯类+玻纤类 玻纤增强反应注射成型（R-RIM）
压制成型
GMT
热成型 纤维增强热
塑性塑料 注射成型
热塑性片材 玻纤增强 PET PBT/PC
****
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3.1 工程塑料在车身中的应用 车身塑料应用概念
1） 外覆盖件与结构件全部采用塑料 2） 金属骨架与全塑外覆盖件相结合 3） 部分采用塑外覆盖件
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3.1 工程塑料在车身中的应用
批量生产阶段（或者成为商品车）塑料应用情况如下：
1）高级全塑跑车
骨架结构件采用碳纤增强塑料 美国GM公司的“Ultralite”，采用碳纤增强塑
600
500 500
400
324 300
￭ 我国的汽车工业已经进入快速发展期
200 105
0 2002
2005
轿车产量
￭ 汽车保有量的急剧增加，给当今世界带来了两大问题
2010
2020 (年)
汽车总产量
能源匮乏
2003年，我国石油进口9100万吨，石油进口量已超 过消费总量的30%，能源问题已成为关系到国家战略 安全的问题。
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应用实例
• 碳纤增强塑料车身部件 与钢车身相比，可减轻重量40%～60%。
BMW M3 系列采用CFRP部件
BMW CFRP 侧围骨架
The M3 CSL's front air dam and rear diffuser is painted carbon fibre with some areas left unpainted to reveal the presence of the composite, while the doors and side sills and centre dash console are also carbon-fibre reinforced plastic. The cylinder head covers are also crafted form carbon-fibre.
料车身，仅车身材料成本为1.3万美元 外覆盖件采用玻纤增强塑料
全塑车身均用于高档的Sports Car
2）混合概念全塑车CCV (Composite Concept Vehicle)
Chrysler公司Ticona 车身采用玻纤增强热塑性聚酯注射成型， 注射成型，设备昂贵（8800吨注射机） 用于大批量生产的CCV