工程塑料在汽车中的应用

工程塑料在动力、底盘系统的应用
工程塑料在汽车中的应用
工程塑料在防碰撞安全系统中的应用 1） 工程塑料在保险杠系统的应用
1） 工程塑料在保险杠系统的应用
1） 工程塑料在保险杠系统的应用
工程塑料在其他部件的应用
外饰件
挡泥板 扰流板/导流板 车镜 灯罩/灯体 散热器隔栅 轮毂盖 冷却风扇 风扇罩 空调 滤清器 隔栅 暖风壳 发动机罩 储油罐 PP N2080A PS/PE/PB合金 ABS 527A ASA 523C PC/ABS A6000HF PC/ABS A2600HF PP C6200 PP T6300 PP T6310，PP6，PP8 PP T6400，PP6，PP8 PP T6320 PP T6320 PP G83 PP N2080
1.400 kg 1.100 kg 1.150 kg
104 58 178 40 23 138 kg kg kg kg kg kg 其他材料 弹性材料 塑料 其他非铁金属 镁合金 铝合金 钢板/ 铸铁 -17 +6 +19 +13 +300 % % % % %
2000/2010
+36 % -10 %
610 kg
ABS、硬质纤 维板 注塑 骨架 真空成型
缓冲层 PU
PVC薄膜、无纺布、 人造革、涤纶
表皮
红旗、奥迪等
聚丙烯 聚烯烃泡沫
低压注塑 毛坯 软泡层 表皮 压缩成型 门板
II
TPO
高流动性 抗冲击性 高尺寸精度
门板推荐料：PP N8003，PP T6300
木粉填充改性PP板材 废纤维层压板 针织物、 人造革
先请大家思考两个问题 聚碳酸酯冲击非常好，刚性也好，还有非 常讨人喜欢的像玻璃一样的透明性，但为 什么没有用在反复受力的部件上？（这是 材料该用在何种部件上的问题） 现在有一种齿轮，我们该选择哪种材料？
选材
五大工程塑料特性简介
选材
PA
• 聚酰胺，polyamide,PA,Nylon,是大分子主链重复 单元中含有酰胺基团高聚物的总称。 • 主要有PA6、PA66、PA11、PA1010、PA46等，前两 种占90%产量
门板
III
中低档轿车
工程塑料在动力、底盘系统的应用
工程塑料在动力、底盘系统的应用
Here’s an example of a complex glass-reinforced nylon 66 active manifold plastic intake system for a V6 engine
. with DuPont Zytel 70G35HSL.
the largest vibration-welded plastic intake Ford 5.4-liter SOHC Triton V8 engine (used for F-Series, Econoline, Expedition, and Excursion applications PA 66 nylon resin 16.3-kg of Zytel
工程塑料在汽车领域 应用的推动力
轻量化 舒适化 可回收 个性化
工程塑料在汽车领域应用的推动力
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%
燃油消耗可 减少6% 实现节能 实现环保目标 减少排放
轻量化----汽车材料的变化
中档轿车重量的变化
1970
2000
2010
2
第二部分
工程塑料在汽车领域应 用概况（按制件，1）
工程塑料在汽车领域应用概况
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
Bumpers 18%
Interior Trim 16%
Seats 13%
Cockpit 10%
Upholstery 8% Fuel System 8%
工程塑料在仪表板、内饰系统的应用
发展趋势 1）硬质仪表板材料统一化，便于回收； 2）软质表皮、泡沫PP化（TPO表皮、PP交联泡沫）； 3）模块化设计仪表板，骨架高强度； 4）内饰气味性要求严格，采用环保、无毒、抗菌塑料； 5）模内装饰、低压成型； 6）采用高强度塑料、薄壁化，实现轻量化； 7）采用蜂窝状材料，提高刚性，降低重量。
选材
PPO&MPPO 良好的机械性能和热性能：Tg高达211℃， 熔点268 ℃，热变形温度90 140 ℃。 优异的耐水性：是工程塑料中吸水率最低的 品种。MPPO的特点之一是在热水中长时间浸 泡其物理性能仍很少下降。 阻燃性良好，具有自熄性 收缩率低，尺寸稳定性好 无毒、密度小：无定形状态密度（室温） 1.06g/cm3,熔融态0.958g/cm3，是工程塑料 中最小的，可用于制造医疗及食品用器材。
选材
POM 聚甲醛学名聚氧亚甲基，POM 可分为均聚甲醛和共聚甲醛 概述： 聚甲醛综合性能优良、加工方便、用途广泛。 其特点是减摩，耐磨、耐疲劳和耐药性优 异，制品刚性、弹性和尺寸稳定性好。特别 适用于制作尺寸要求精密的、配合要求高的 零部件。
选材
POM POM是热塑性材料中耐疲劳性最为优越的品 种，特别适合受外力反复作用的齿轮类制品 和持续振动下的部件。 蠕变是塑料的普遍现象，蠕变小是POM的特 点。在较宽的温度范围内，它能在负荷下长 时间保持重要的力学强度指标水平-大致维 持在有色金属的强度水平上。 抗蠕变和抗疲劳同时都较好，这是POM的宝 贵特点。在同档次工程塑料中间，没有能够 替代者 回弹性和弹性模量也都较好，同时具有这两 方面的特性又是POM独有的。可作为各种结 构的弹簧类部件的材料使用。
选材
PC 疲劳强度：PC抵抗周期性应力循环往复作 用的能力很差。 应力开裂：PC制品的残留应力和应力开裂 现象是个较为突出的问题 耐碱性差：氨、胺或其10%水溶液即可使 它迅速皂化降解。 摩擦磨耗：摩擦系数较大，耐磨性较差。 热性能：长期使用温度范围是-60 120℃ 电性能：电绝缘性能非常好，接近PET 吸水性：吸水性低
空调系统
3
第三部分
选材
• 我们已经知道工程塑料在汽车中有很多应用（如果
有时间将在本资料最后向大家展示另外一些）
• 现在，我们想知道哪些塑料可以用在哪些部件上 • 或者我们知道一个部件，该如何选用什么材料 • 让我们耐心把下面枯燥的数据念完（注意我念时 的轻重），您定不虚此行。 • 这是本次交流的重点
应用部件一览-杰事杰
内饰件 仪表板 门板 座椅 立柱 方向盘 杂物箱/托架 音箱壳体 密封件 外饰件 保险杠 灯罩/灯体 挡泥板 散热器隔栅 扰流板/导 流板 车镜 轮毂盖 电器部件 冷却风扇 风扇罩 空调 滤清器 暖风壳 燃料系统 储油器 蓄电池外 壳 燃油管 燃油箱
工程塑料在汽车中的应用
工程塑料在仪表板、内饰系统的应用
选材
PC 通用工程塑料室温吸水率
PC 0.13 PA6 1.5 PA66 1.3 POM 0.22~0.25 PPO 0.14 PET <0.6 PBT <0.3
几种工程塑料的摩擦系数和磨耗情况
材料 MC尼龙 PA66 PC POM PTFE PI 氯化聚醚 负荷/N 230 230 230 230 230 230 230 试验时间/min 180 180 180 180 30 180 180 摩擦系数 0.45 0.50 0.73 0.31 0.13~0.16 0.43 0.52 磨痕宽度/mm 5 4.8 10.5 5.5 14.5 3.5 5.1
上汽（集团）总公司汽车工程研究院
工程塑料在内饰系统的应用
车顶棚
工程塑料在内饰系统的应用
树脂－玻纤复合材料 Azdel SuperLite PP/PE合金片材 高档轿车
中档、紧凑型轿车
PPT2380
ABS板材 玻璃纤维、 TPU发泡片材、 无纺涤纶布层压 中档轿车 卡车、客车
工程塑料在内饰系统的应用 I 车门板
选材
POM 缺点 相对密度较大（1.42），不透明，不耐酸 成型收缩率大 熔点不高(178℃) 热降解在较高温度下相当迅速。在氧的存在 下还有热氧降解产生。
选材
PPO&MPPO • 聚苯醚，聚2，6-二甲基-1，4-苯醚， PPO,PPE • PPO熔融流动性差，加工困难。市面上见到 的PPO多为流动性改善后的产品，简称MPPO • MPPO，综合性能优良，具有突出的电绝缘性 和耐水性，尺寸稳定性好。 介电性能居工程塑料之首：MPPO分子结构中 无强极性基团，电性能稳定，可在广泛的温 度及频率范围内保持良好的电性能，其介电 常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小 的，体积电阻率是工程塑料最高的。优异的 电性能使MPPO广泛应用于电气产品，尤其是 耐高压的部件，如彩电中的行输出变压器 （FBT)
• 特点：
优良的力学性能：机械强度高、韧性好 自润滑、耐摩擦性好：作为传动部件使用寿命长 优良的耐热性：PA46可在150℃长期使用。PA66经 玻纤增强后热变形温度可达250 ℃以上。
选材
PA 优异的电绝缘性：体积电阻高，耐击穿电压 高，是优良的电气、电器绝缘材料。 耐油、耐溶剂、耐腐蚀，优良的耐候性 具有自熄性，原料UL 94 FV-2,易阻燃 吸水性大：饱和水可达到3%以上，易影响尺 寸稳定性 尼龙不耐强酸、酚类、特殊盐水溶液（如 CaCl2,ZnCl2）、甲酸 不适合作为高频和湿态环境下的绝缘材料
选材
POM 热学性能：可在-40 100℃长期使用 耐化学药品性：POM的基本结构决定了它没 有常温溶剂，在熔点以下或附近，几乎找不 到任何溶剂，仅有个别物质如全氟丙酮能形 成极稀的溶液。值得一提的实际是在高温下 也有相当好的耐侵蚀性，尺寸和机械强度变 化不大。 电气性能：有良好的电性能，表现为介电常 数不受温度和湿度的影响。
工程塑料在汽车中的应用
合肥杰事杰新材料研发中心 主任 孙利明
目录
1 工程塑料在汽车领域应用的推动力 2 工程塑料在汽车领域应用概况（按部件,1）
保险杠，仪表板
3 选材-汽车-工程塑料（重点）
汽车对材料的要求 材料特性如何满足汽车
4 设计验证 5 工程塑料在汽车领域应用概况（按部件,2）
1
第一部分
•
Now，our material is widely used on tens style of automobile of Volkswagen，SGM，Citroen，Southeast，Nissan，Changan Ford，Beiqi futian，Honda，Yueda KIA，BYD etc.
Electri wenku.baidu.comarts 7%
Under the hood 5%
Other 15%
杰事杰汽车用工程塑料发展历程
1993 Volkswagen，Santana，PP1-PP10，Interior 1996 Nissan，STPP-1，Bumper 1997 JAC，STPP-3，Bumper 1999 Dong feng Peugeot Citroen Automobile，Dashboard 1999 Southeast Automobile，Bumper and Dashboard 。。。。。
选材
PC 性能： 冲击性能：PC的冲击强度在通用工程塑料 乃至所有热塑性塑料中都是很突出的。平 均分子量为（2.8 3.0）×104时冲击强度 最大 冲击对缺口敏感，制件设计和模具设计应 避免应力集中 耐蠕变性：PC的耐蠕变性在热塑性工程塑 料中是相当好的，优于尼龙和聚甲醛。因 吸水而引起的尺寸变化很小。尺寸稳定性 优良。
工程塑料在仪表板、内饰系统的应用
In Trim Instrument panel Door trim Seats Foof Carpet
仪表板系统
中高档车
软质、聚氨酯反应发泡成型 硬质、改性聚丙烯注射成型
Instrument panel
目前国内 经济型车
桑2000 赛欧
聚氯乙烯-ABS表皮/聚氨酯泡沫/ABS注射骨架 改性聚丙烯
选材
PC 聚碳酸酯，Polycarbonate,PC。有脂肪族、 脂环族、芳香族和脂肪-芳香族等几大类 型 目前只有双酚A型聚碳酸酯最为重要。 综合性能优异，尤其具有突出的抗冲击性、 透明性和尺寸稳定性，优良的机械强度和 电绝缘性，较宽的适用温度范围（60 120℃），是其他通用工程塑料无法比 拟的。 广泛应用于航空、航天、电子计算机、光 盘等高新技术领域。