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| 車用熱塑性復合材料輕量化技術趨勢 |
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| 臺州市方圓貿(mào)易有限公司 發(fā)表時間:2012-01-18 08:00:18 |
汽車材料技術發(fā)展的另一個主要方向是使汽車輕量化，減輕汽車自身重量是降低汽車排放、提高燃油效率的最有效措施之一。汽車的自身重量每減少10%，燃油的消耗可降低6%~8%。預計未來10年內(nèi)，轎車自身重量還將繼續(xù)減輕20%。除了高強度鋼材和鋁鎂合金的使用，汽車輕量化最重要的手段是新型輕量化塑料材料的開發(fā)與應用，目前“以塑代鋼”已經(jīng)從汽車結(jié)構(gòu)件擴展到整個汽車的內(nèi)外飾件。
在內(nèi)飾材料中，一個顯著的趨勢是lft材料的應用。lft是英文“l(fā)ong-fiberreinforcethermoplastic”的簡稱，中文譯為長纖維增強熱塑性塑料，又習慣稱之為長纖維增強熱塑性復合材料，它是纖維增強聚合物領域的一種新型高級輕量化材料。據(jù)最新統(tǒng)計，汽車行業(yè)的lft消耗量約占世界lft行業(yè)總消耗量的80%。其中，歐美lft消耗量大約占95%(歐洲占80%，美國占15%)。lft材料目前在汽車內(nèi)飾應用最多的是pp長玻纖增強材料，主要應用于軟質(zhì)儀表板骨架。長玻纖材料不僅具有良好的剛性和強度，而且其抗沖擊強度也遠比過去的短玻纖填充材料高。這種玻纖增強材料已開始在汽車門內(nèi)模塊內(nèi)大量使用，以取代過去的鋼鐵。因為長玻纖增強材料不僅可以降低整個零件的重量，而且其設計自由度大幅提高，從而方便了工程人員的設計。內(nèi)飾件的薄壁化也會減輕汽車的重量，目前內(nèi)飾部件的平均壁厚已從過去的3mm減少到現(xiàn)在的2.2mm左右，而且還有更薄的趨勢。由于薄壁化需要材料具有更高的模量和流動性，因此從長玻纖增強材料在更加輕薄內(nèi)飾件中將會得到更多的應用。這里順便提及的是，通過結(jié)合高低溫冷熱成型（heatandcold）技術，長玻纖增強材料還能夠更好地實現(xiàn)在零件a級面上的使用。例如，對于儀表板除霧格柵產(chǎn)品，采用pbt/asa+15%gf的材料替代傳統(tǒng)的pc/abs材料，不需要二次噴涂，就可直接通過材料和模具實現(xiàn)啞光的效果。
在外飾材料中，“以塑代鋼”的案例更多，保險杠的前端模塊近幾年開始使用pp長玻纖增強材料；保險杠緩沖梁則由pc/pbt材料替代過去的鋼鐵材料；一些suv車型上的行李支架越來越多的由工程塑料制成；可以和白車身一起進行電泳涂裝的pa/ppe材料目前也已經(jīng)開始應用在翼子板上，如東風標致雪鐵龍的多款車型都采用了這種塑料翼子板。值得注意的是，使用塑料翼子板的趨勢在汽車行業(yè)已越來越明顯。
在汽車發(fā)動機周邊零件中，“以塑代鋼”的趨勢則更為顯著，包括進氣歧管、汽車發(fā)動機蓋及油箱等諸多零件。這些零件通常采用的材料以尼龍玻纖填充材料為主。
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