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天津塑料展:车用塑料创新应用现状及无限空间

天津塑料展:车用塑料创新应用现状及无限空间

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  • 发布时间:2019-10-30 15:51
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【概要描述】塑料相比传统钢材,汽车在轻量化、提升造型设计自由度、降低成本上优势明显。在非关键结构件处使用塑料,既不用担心提高塑料件强度的问题,还能获得以上提到的诸多优势。多年来,塑料在汽车上的应用量不断提升。在过去30年间,汽车的塑料用量己从20世纪60年代初的10kg左右上升到21世纪初的200kg量级。

天津塑料展:车用塑料创新应用现状及无限空间

【概要描述】塑料相比传统钢材,汽车在轻量化、提升造型设计自由度、降低成本上优势明显。在非关键结构件处使用塑料,既不用担心提高塑料件强度的问题,还能获得以上提到的诸多优势。多年来,塑料在汽车上的应用量不断提升。在过去30年间,汽车的塑料用量己从20世纪60年代初的10kg左右上升到21世纪初的200kg量级。

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  塑料相比传统钢材,汽车在轻量化、提升造型设计自由度、降低成本上优势明显。在非关键结构件处使用塑料,既不用担心提高塑料件强度的问题,还能获得以上提到的诸多优势。多年来,塑料在汽车上的应用量不断提升。在过去30年间,汽车的塑料用量己从20世纪60年代初的10kg左右上升到21世纪初的200kg量级。亚太地区是最大的汽车塑料市场,其表现也一直备受关注。目前中国各类车型汽车使用塑料达到了每辆130~160kg,相比2010年(70kg)已经有了显著提高,但与汽车强国,如德国(300kg)相比还有差距,这也说明,亚太地区还有长足的进步空间。

  一.塑料使用区域分类

  二.汽车内饰对塑料使用广泛 

  现今汽车塑料的应用主要分为:功能结构件、内饰件、外饰件三类。它们对塑料件的特性和使用功效各有不同。

  功能结构件:气门室罩盖、冷却风扇、燃油箱、散热器水室、油泵壳体、进气歧管、前大灯组件、速度表、配线、蓄电池、音箱。 功能结构件中,塑料能提高耐腐蚀度、耐磨度、表面光滑度和减重效果。比如采用改性塑料并通过AIM工艺制备的发动机进气歧管,相比传统的铸铁、铝件有很多优点,重量减少40%、内壁光滑有利于提高进气充量、良好的抗化学性,有效提高其使用寿命。

  内饰件:仪表板、杂物箱、杂物盒、烟灰盒、方向盘、立柱装饰、扶手、车门、地板护板、手套箱。在内饰件上,塑料则能降低成本,提高环保、舒适性和安全作用。由于塑料良好的包容性,部分品牌车门还会采用天然纤维和PP热压制作,有效减轻车门重量、降低成本和隔音能力。另外纤维还能大大提高门内板强度,并在激烈碰撞中通过材的自行粉碎吸能,保护车内乘员安全。

  塑料在内饰上的作用不限于此,比如优秀的座椅离不开舒适性,现今汽车弹性减震部分大都使用软质PU模塑泡沫塑料。考虑到塑料易成型的特点,利用得当还能增大车内空间,这直接促成了车门内板与扶手一体化设计的流行。

  三.品牌汽车外饰件轻量化设计

  外饰件:保险杠、侧防撞条、散热器格栅、保险杠、扰流板、挡泥板、挡泥板衬板、车门把手。

  在外饰件上,塑料可减轻车重、降低维护成本并提高车身造型的自由度,一体成型的塑料尾门一度成为热潮,比如1982款雪铁龙BX,就在尾门上使用了BMC(不饱和聚酯团状模塑料)材料,此后如1996款沃尔沃V70、2002款梅甘娜II、2007年马款自达5、2011年标致508的旅行版、2014款DS6等都有使用塑料尾门。

  就汽车塑料使用率看,乘用车中的塑料部件占车身总重量的比例平均在8%至12%,但应用于外饰件的比例仅占车身总重的1%至2%,内饰件占比最高,大约在5至8%。所以大趋势上,外饰件和功能结构件的塑料化将成为下一步重点发展方向。比如采用旋塑工艺的全塑车身结构,能够减重近60%的车身重量,这是传统材料和工艺不能企及的高度,不过由于强度不足,现今全塑车身主要被使用在低速电动车领域。

  四、未来汽车零部件塑料化趋势

  就现今汽车塑料使用来说,还远没到饱和的程度。比如仅塑料保险杠就占到了约42%汽车塑料总用量,而塑料前端框架的使用也是近些年才流行起来,国内至今甚至都没有建立相关检测标准,由此可见多元化发展的目标还远没实现。新型车用塑料的使用还有进一步提升空间。

  五、新材料新工艺

    除开材料层面,生产方面,塑料件的模块化将会是未来的重要发展方向。传统前端模块采用近20个钢板冲压件焊接而成,为此需要开发超过50套以上的模具,而选用长玻纤增强热塑性聚丙烯制作前端模块,应用模压成形技术可以将20多个冲压件进行有效地组合集成化,只需开发一套模具,就可完成整个产品的一次性成形。既实现减重的目标,还能降低工艺复杂性和成本。当前来说,塑料件的模块化重心主要集中在前端模块、车门模块上,然而包括仪表板、前保险杠总成、后保险杠总成、座椅、底盘零件和动力总成模块等仍有进一步探索的空间。比如多数车型仪表板骨架仍采用钢制材质,但一些豪华车型已经开始使用模块化的塑料仪表板骨架了。显然薄壁化能够进一步降低成品重量,提高轻量化效果,但薄壁化容易引起翘曲变形,还会有脱模困难的问题。因此除了需要提升工艺水平外,材料特性的提升也很重要。改性塑料作为重要的汽车轻质材料,将会在此领域起到重要作用。

  当前来说,塑料件的模块化重心主要集中在前端模块、车门模块上,然而包括仪表板、前保险杠总成、后保险杠总成、座椅、底盘零件和动力总成模块等仍有进一步探索的空间。比如多数车型仪表板骨架仍采用钢制材质,但一些豪华车型已经开始使用模块化的塑料仪表板骨架了。显然薄壁化能够进一步降低成品重量,提高轻量化效果,但薄壁化容易引起翘曲变形,还会有脱模困难的问题。因此除了需要提升工艺水平外,材料特性的提升也很重要。改性塑料作为重要的汽车轻质材料,将会在此领域起到重要作用。

  随着汽车技术的进步和发展,创新智造无疑将成为未来汽车行业发展的大方向,而汽车轻量化也为塑料行业带来了有力的发展契机。

  科技创新是高质量发展的强大动能,我们始终快速适应内外环境变化,顺应技术革命、产业变革、消费升级等趋势,加强与全球塑料制造商、下游用户及行业协会长期密切的交流合作,与上下游企业联手担当共同进步。”

  “2020 天津塑料展”将继续以科技创新为主导,将天津塑料展打造成为北方塑料的行业盛会,2020年3月6-9日,我们与您相约天津梅江会展中心。

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