工程塑料在汽车中的应用ppt课件
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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
16
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
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
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
18
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）
+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
****
图 1 车身塑料外板件的材料工艺技术
Bumpers 18% Interior Trim 16% Seats 13% Cockpit 10% Upholstery 8% Fuel System 8% Electri parts 7% Under the hood 5% Other 15%
14
15
3.1 工程塑料在车身中的应用 车身塑料应用概念
大批量 生产车型
铝、镁合金车身
塑料车身
适合
小批量 生产车型
上汽（集团）总公司汽车工程研究院10
3、工程塑料在汽车中的应用
11
轿车工程塑料平均用量增长情况
12
Materials used in European Automotive Production 2000
13
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
多品种 少批量
3
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
4
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
5
ÖÖú ÖÖÖê Öú ÖÖÖ¤Ö÷ÖÖ¤Ö
1600
1500
ûÆ µ³ êÄ ú² ¿Á (òÍ ¾Á )
2、汽车轻量化
1400 1200 1000
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
3）普通高级乘用车 如Saturn、雷诺 Avantime
19
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
ÌØ
²Ä ÁÏ ¹¤ÒÕ
±È ÖØ
Ç¿ ¶È ³ß ´ç ¾« ¶È
±í Ãæ ÖÊ Á¿
µã ½Ú ÅÄ £¨Ãë £©
µ¥ »ú ÄÜ Á¦ ²Ä ÁÏ ¼Û ¸ñ (¼þ /Äê ) Ôª /Kg
ÊÖ ºý ²£ Á§¸Ö
1.4~1.6 ++
+
0
24h
20~40
RTM
1.3~1.5 +++
++
+++
35min
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 ϵ £© FRTP ×¢ Éä
800
1000 800
1、汽车工业的发展带来的问题
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 (Äê )
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。
骨架结构件采用金属件， 外覆盖件采用塑料件
17
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
按照纤维又可分为2类
上海杰事杰新材料股份有限公司
汽wk.baidu.com用工程塑料介绍
工程塑料研究所所长 李小俊博士
1
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
2
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
舒适
个性化
1970 2000
2010
8
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。
9
2、汽车轻量化技术
车身轻量化 的材料途径
高强钢板车身
适合
1.1
++
++
++
5min
50000 25~35
1.1~1.2 ++
+++
+++ 1.5~2min 180000 30~35
20
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
1.400 kg 1.100 kg
1.150 kg
104 kg 其他材料 58 kg 弹性材料 178 kg 塑料 40 kg 其他非铁金属 23 kg 镁合金 138 kg 铝合金
610 kg 钢板/ 铸铁
2000/2010
-17 % +6 % +19 % +13 % +300 % +36 % -10 %
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%。
6
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
7
轻量化----汽车材料的变化
中档轿车重量的变化
16
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
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
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）
+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
****
图 1 车身塑料外板件的材料工艺技术
Bumpers 18% Interior Trim 16% Seats 13% Cockpit 10% Upholstery 8% Fuel System 8% Electri parts 7% Under the hood 5% Other 15%
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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
大批量 生产车型
铝、镁合金车身
塑料车身
适合
小批量 生产车型
上汽（集团）总公司汽车工程研究院10
3、工程塑料在汽车中的应用
11
轿车工程塑料平均用量增长情况
12
Materials used in European Automotive Production 2000
13
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
多品种 少批量
3
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
4
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
5
ÖÖú ÖÖÖê Öú ÖÖÖ¤Ö÷ÖÖ¤Ö
1600
1500
ûÆ µ³ êÄ ú² ¿Á (òÍ ¾Á )
2、汽车轻量化
1400 1200 1000
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
3）普通高级乘用车 如Saturn、雷诺 Avantime
19
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
ÌØ
²Ä ÁÏ ¹¤ÒÕ
±È ÖØ
Ç¿ ¶È ³ß ´ç ¾« ¶È
±í Ãæ ÖÊ Á¿
µã ½Ú ÅÄ £¨Ãë £©
µ¥ »ú ÄÜ Á¦ ²Ä ÁÏ ¼Û ¸ñ (¼þ /Äê ) Ôª /Kg
ÊÖ ºý ²£ Á§¸Ö
1.4~1.6 ++
+
0
24h
20~40
RTM
1.3~1.5 +++
++
+++
35min
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 ϵ £© FRTP ×¢ Éä
800
1000 800
1、汽车工业的发展带来的问题
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 (Äê )
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。
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
按照纤维又可分为2类
上海杰事杰新材料股份有限公司
汽wk.baidu.com用工程塑料介绍
工程塑料研究所所长 李小俊博士
1
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
2
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
舒适
个性化
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
高强钢板车身
适合
1.1
++
++
++
5min
50000 25~35
1.1~1.2 ++
+++
+++ 1.5~2min 180000 30~35
20
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
1.400 kg 1.100 kg
1.150 kg
104 kg 其他材料 58 kg 弹性材料 178 kg 塑料 40 kg 其他非铁金属 23 kg 镁合金 138 kg 铝合金
610 kg 钢板/ 铸铁
2000/2010
-17 % +6 % +19 % +13 % +300 % +36 % -10 %
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
7
轻量化----汽车材料的变化
中档轿车重量的变化