汽車常用的輕量化材料有:高強度鋼、鋁鎂合金、塑料及聚合物材料、樹脂基復合材料、碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料等。雖然鋼鐵材料仍在結構材料中保持主導地位,但比例逐年下降,鋁鎂合金、工程塑料、復合材料等材料比例逐漸增加。“以塑代鋼”已成為汽車工業發展的趨勢,可以做到從汽車結構件擴展到整個汽車的內外飾件。
塑料是汽車上應用最廣泛的輕質材料。它是以合成樹脂為基體,加入不同的添加劑并在一定的溫度、壓力的作用下,塑造成各種形狀制品的高分子材料。塑料的種類繁多,按熱性能分為熱固性和熱塑性兩類;按應用范圍又可分為通用塑料、工程塑料、高性能工程塑料。塑料幾乎可以應用在汽車上的所有總成,行業內習慣將它們分為內裝(飾)件、外裝件和功能件(其他結構件)。可以對汽車安全性、舒適性、輕量化、回收利用等的提升給予了較大的技術支援。
目前使用量最大的汽車塑料有PP(聚丙烯)、PUR(聚氨酯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS、PA(聚醯胺或稱尼龍)和PE(聚乙烯)。隨著現代化塑料工業的發展,高性能工程塑料也越來越多的在汽車上應用。
塑料在汽車制造上已經具有50多年的應用歷史,汽車塑料的用量是衡量一個國家汽車生產技術水準的標志之一。從20世紀70年代開始,汽車塑料的應用在從內飾件向外部飾件逐步擴展的發展歷程。大量使用塑膠擠出制品,以替代各種昂貴的有色金屬和合金材料,既可提高汽車造型的美觀與設計的靈活性,降低零部件加工、裝配與維修的費用,又可以降低汽車的能耗。在歐洲,車用塑料的重量占汽車自重的20%,而每輛德國車平均使用塑料接近300kg,占汽車總重量的22%。塑料在汽車上的應用數量日益增加,特別汽車內飾件對材料提出了更高的要求。利用塑料的質輕、防、吸振、設計自由度大的特點,現代汽車用塑料結構件取得了長足的發展,并且是今後的重點發展方向之一。
無論國內還是國外,汽車都是發展最快的工業行業之一,行業整體經濟效益指標呈現“井噴式”增長。汽車工業的迅速發展,拉動了汽車制造材料的旺盛需求,直接刺激了塑料工業的發展速度,塑料在汽車制造業中扮演著越來越重要的角色。
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