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輕量化材料在汽車上的應用

汽車 更新时间:2024-06-28 09:39:58

輕量化材料在汽車上的應用(PAPBTPC等工程塑料在汽車零部件的應用探秘)1

輕量化材料在汽車上的應用(PAPBTPC等工程塑料在汽車零部件的應用探秘)2

随着汽車輕量化的趨勢,汽車塑料零部件的使用越來越多。發達國家将汽車用塑料量作為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要标志,德國汽車用塑料占整體材料的15%。

近年來我國汽車産業發展迅速,目前汽車年産量超過400萬輛,參照國外的趨勢,汽車行業年用改性塑料将在50萬噸以上,其中工程塑料占了很大一部分比例,應用于汽車各種零部件。

汽車塑料零部件使用的工程塑料有哪些呢?

尼龍材料(PA)

尼龍主要用于汽車發動機及發動機周邊部件,主要品種是GFPA6、GFPA66、增強阻燃PA6等産品。

1、在汽車發動機周邊部件上的應用:由于發動機周邊部件主要是發熱和振動部件,其部件所用材料大多數是玻纖增強尼龍。這是因為尼龍具有較好的綜合性能,用玻纖改性後的尼龍,主要性能得到很大的提高,如強度、制品精度、尺寸穩定性等。另外,尼龍的品種多,較易回收循環利用,價格相對便宜等,這些因素促成尼龍成為發動機周邊部件的理想選擇材料。進氣歧管是改性尼龍材料在汽車領域中最為典型的應用,1990年德國寶馬汽車公司,首先将以玻纖增強尼龍為原料制造的進氣歧管應用在六汽缸發動機上。之後美國福特用玻纖增強PA66制造的進氣歧管應用在V6發動機上,緊接着世界各大汽車公司紛紛跟進,改性尼龍進氣歧管得到廣泛的應用。

2、在汽車發動機部件上的應用:發動機蓋、發動機裝飾蓋、汽缸頭蓋等部件一般都用改性尼龍作為首選材料,與金屬材質相比,以汽缸頭蓋為例,質量減輕50%,成本降低30%。除了發動機部件外,汽車的其他受力部件也可使用增強尼龍,如機油濾清器、刮雨器、散熱器格栅等。

聚賽龍尼龍材料在汽車領域的應用:

輕量化材料在汽車上的應用(PAPBTPC等工程塑料在汽車零部件的應用探秘)3

聚酯材料(PBT)

在汽車制造領域,PBT廣泛地用于生産保險杠、化油器組件、擋泥闆、擾流闆、火花塞端子闆、供油系統零件、儀表盤、汽車點火器、加速器及離合器踏闆等汽車零部件。PBT與增強PA、PC、POM在汽車制造業中的競争十分激烈,PA易吸水,PC的耐熱性耐藥性不及PBT。在汽車用途接管方面,由于PBT的抗吸水性優于PA,将會逐漸取代PA。在相對濕度較高、十分潮濕的情況下,由于潮濕易引起塑性降低,電器節點處容易引起腐蝕,常可使用改性PBT。在80℃、90%相對濕度下,PBT仍能正常使用,并且效果很好。

聚賽龍PBT材料最主要應用于車燈系統:

輕量化材料在汽車上的應用(PAPBTPC等工程塑料在汽車零部件的應用探秘)4

聚甲醛材料(POM)

汽車行業是POM材料最大的潛在市場。POM具有質輕、硬度大、耐磨、耐蠕變、耐化學腐蝕性等優點,非常适合制造汽車用的汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬上節軸承、馬達齒輪、曲柄、把手、儀表闆、汽車窗升降機裝置、電開關、安全帶扣等,尤其是滑塊等耐磨零件是改性POM的強項,這些部件對金屬磨耗小,減少了潤滑油用量,增強了部件的使用壽命。

聚賽龍公司通過增強、增韌、耐磨等改性手段,開發出系列高性能聚甲醛産品,廣泛應用于汽車領域:

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聚碳酸酯材料(PC)

改性PC由于具有優異的耐熱性、耐沖擊性、剛性和良好的加工流動性,在汽車上主要應用于外飾件和内飾件,儀表闆周圍部件、防凍闆、車門把手、陰流闆、托架、轉向柱護套、裝飾闆、空調系統配件、車燈零部件等汽車零部件。

聚賽龍PC材料在汽車領域的應用:

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車用塑料零部件最新行業進展

1.索爾維發布創新熱固半固化樹脂系統

這種跨時代材料以Reichhold Advalite™樹脂調配,提供以下市場中無與倫比的性能及優勢:

  • 60秒内快幹能力,是車結構部件大規模生産的理想材料(每年15輛車)
  • 性能達到汽車圧熱固化高性能系統的标準水平
  • 與其他快幹系統相比硬度獨一無二
  • 低粘性,設計用于自動化生産
  • 室溫中儲存性質穩定,免除冷庫和溫控運輸
  • 這種革命性的半固化樹脂系統在生産中具有高靈活性,可用于高速高效生産不同汽車部件。

“SolvaLite™的快幹性能,加上索爾維在處理方式上的創新,使結構件的生産效率和成本達到汽車OEM企業的目标。”索爾維汽車生産線項目管理總監GeraldPerrin這樣說。“在這個創新材料的開發中Reichhold是一個重要的合作夥伴,他們幫助索爾維創造了一種生産汽車組合結構件的新方式。”

Reichhold先進材料商業開發經理JohnIlkka還說“Reichhold與索爾維有合作協議,共同開發了用于調制SolvaLite™730的Advalite™創新樹脂系統。我們為這種創新産品的上線而感到興奮,我們相信它能讓汽車業有個巨大的進步。”

2.杜邦發布輕型及高強度解決方案

杜邦一直投資于材料研發,并為不同的合作夥伴開發出令人興奮的應用産品。寶馬i8跑車就是這種投資類型的完美一例。

在不降低性能的同時減少排放的需要,是這種新應用的推動力。汽車制造商正在不斷尋找替代品,以應對歐盟減少溫室氣體排放的目标,從而導緻歐洲新車市場出現重大變化。目标要求在2021年之前将車輛二氧化碳的排放量控制在95g/km以下的水準。

3.赢創合資企業瞄準汽車行業輕量化産品

德國特殊化學品制造商赢創集團攜手汽車工程公司ForwardEngineering攜手共建了一家合資企業,針對汽車行業推進碳纖維複合零部件的工業化量産。

4.新型環烯烴聚合物——應汽車市場而生

由日本瑞翁(Zeon)生産的Zeonex和Zeonor環烯烴聚合物(COP)通常在醫療領域用于制造透明藥水瓶和其他容器,但近期該公司的目标是強化該樹脂的其他性能,尤其是耐熱性、柔韌性和對玻璃的粘附性。

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