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汽车用工程塑料将替代更多金属部件
  发表时间:2015-5-18  浏览次数:711

发达国家将汽车用塑料量作为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志,目前德国汽车用量最多,占整车用料的15%以上。除英国路虎外,兰博基尼、奔驰SLR、宝马i系等众多车型大范围地采用更为先进的车用工程塑料。甚至有专家预言,未来新材料的创新应用可能颠覆传统汽车。

  雾霾、节能减排及更加严格的油耗法规,国内车企们都不遗余力地开发汽车轻量化技术。众所周知,汽车轻量化主要体现在汽车优化设计、合金材料及非金属材料应用上,其依次为汽车的轻量化减重10%~15%、30%~40%、45%~55%。郑恺告诉记者,工程塑料等非金属材料的“减重”效果明显,其用在汽车上主要作用是使汽车轻量化。目前,越来越多的汽车部件开始采用工程塑料替代金属制件。

  车用工程塑料应用逐年上升

  “一般塑料的比重在0.9~1.6,玻纤增强复合材料的比重也不会超过2.0,而A3钢为7.6,黄铜为8.4,铝为2.7。这就使得塑料成为汽车轻量化的首选材料。使用塑料可以减轻零部件约40%的重量,同时其成本也可以大幅度降低。”3月4日,北汽福田工程研究总院材料工程所工程师高嵩接受采访时表示。

  北京市化学工业研究院研发中心总工程师钱志国介绍,以塑料件代替金属材料部件,不仅能够减轻车重,降低燃油消耗和排放,还可以提高汽车的动力、舒适性及安全性,所以其广泛应用在汽车动力及底盘系统、内外装饰件、汽车电子等部件上。

  高嵩介绍,聚酰胺(PA)材料主要应用于动力、底盘零部件及结构件,约占整车塑料的20%;聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和热塑性聚酯等材料主要应用于电子电器零部件及结构件,约占整车塑料的15%左右。改性聚苯醚(PP)和ABS工程塑料及其合金材料主要应用于内外饰零部件,随着车型档次提高,工程塑料应用增加,ABS及其合金应用比例增加。她还介绍了工程塑料在汽车上应用的一些优势,比如采用长玻纤增强复合材料代替金属外装饰件,可以减轻外部物体(包括行人)对车身的冲击力;塑料制品还具有吸收和衰减振动和噪声的能力,可以提高乘坐的舒适性;用塑料做车身覆盖件十分适宜在污染严重的地区使用;钢材制件如果漆面受损或者先期防腐做得不好就容易生锈腐蚀金属,但是汽车塑料耐腐蚀性强。塑料对酸、碱、盐等抗腐蚀能力大于钢板。此外,用塑料件替代金属制件,其成本可降低30%~40%。

  国内车用工程塑料研究应加速

  工程塑料优势众多,深受欧美汽车企业重视,且应用广泛。据悉,在发达国家,每辆汽车塑料用量从上世纪90年代的100~130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg,现在用量是230kg。高嵩介绍,国外汽车品牌现在已经大规模使用塑料复合材料(主要是玻纤增强复合材料如:长纤维增强热塑性材料(LFT)等)和高性能的工程塑料等,而国内自主品牌汽车在塑料复合材料上的应用(重量占比)却相对较少。这也反映了我们整车轻量化技术水平的差距。


 
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