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技术文章 / Technical article

3分钟看懂工程塑料在汽车内外饰部件中的重要应用,经典收藏

据中国汽车工业协会网站,2016年中国汽车产销均超2800万辆,连续八年蝉联全球第一。作为改性塑料的最大的下游应用市场,改性塑料在汽车领域都有者广泛的应用。


塑料用得越多代表汽车制造水平越高,目前各个国家塑料复合材料在汽车用量上,德国已经达到了300到365公斤,占到了整个汽车的22.5%,美国和法国到了220到249公斤,占比16.5%,日本是126到150公斤,大概占10%,中国只有90和110公斤,只占8%,还有很多车甚至连90公斤都没有。


国内目前车用塑料的供应商主要有:巴斯夫、拜耳、杜邦、三菱化学、SABIC、塞拉尼斯、科思创、索尔维、台化化学、金发科技、普利特等等。


汽车中各类塑料占比图


汽车塑料件主要分三大类:


1、汽车外饰件

汽车外饰件主要有保险杠(前后,内衬)、车身侧裙板、防擦条、轮罩、轮盖装饰件、门槛、散热器格栅、牌照板等。


汽车常见外饰件分布图


1.1 保险杠

保险杠材料要具备以下要求:

良好的抗冲击性能:碰撞时有良好的弹性,为乘客提供保护;

良好的耐候性:防止在高温暴晒下变形、老化等;
良好的油漆附着能力:保证油漆不能脱落、变色;
良好的加工性能;
价格相对低廉;

汽车保险杠常用材料:

ABS

吸水率低,具有较高的抗冲击性能、刚性、耐油性、耐寒性、耐化学药品性能、容易电镀、易成型

改性PP

成型性、机械性和抗冲击强度好、耐热性、耐候性、抗紫外线、价格便宜、易成型

PC/ABS

成型性、机械性和抗冲击强度好、耐热性、耐候性、抗紫外线、耐应力开裂性能较好



1.2 外后视镜


材料有以下要求:

良好的耐热性和抗腐蚀性能:防止在高温暴晒下变形老化、腐蚀破坏等;
良好的油漆附着能力:保证油漆不能脱落、变色;
良好的加工性能

外后视镜常用材料:

ASA

耐紫外线强、抗冲击性强、热稳定性好、耐化学腐蚀性好

改性PP

耐候性、抗冲击性良好、耐化学品性强、易成型、成本低

增强PA6

PA6+15%GF,玻纤增强,热稳定性强

TPE

用于后视镜底座的密封垫

1.3 汽车车灯

车灯分类:

车灯材料要求:

良好的耐冲击性能:能够承受行驶中跳起碎石的冲击;
良好的透光性:起到照明的作用;
良好的耐候性:防止在风吹、日晒、雨淋等恶劣环境下变形、老化等;
良好的稳定性:在长期的灯光炙烤下不能变形;
良好加工成型性;

灯罩常用材料:

常用材料

特点

常用牌号

改性PC

高透明、冲击强度很高,耐蠕变性、耐热性和耐寒性优良,良好的光学性能和着色性能

台湾奇美PC系列耐候性PC材料、拜耳生产的Al系列PC材料、锦湖日丽生产的散光系列PC材料、普利特生产的PC系列材料

PMMA

透明度极高、成型温度范围广、质轻、不易破碎,有韧性、一定拉伸强度和弯曲强度

台湾奇美CM系列亚克力板、三菱VH系列PMMA材料、



前大灯结构图

前大灯常用材料:

配光镜

耐刮擦PC

耐刮擦、高透明、UV稳定

壳体

PP+T40、 PP+T20

尺寸稳定性、耐热

饰圈

PC、PBT、 PBT/PET

耐刮擦、高耐热、电镀、高表面性能

反射镜

PC、PBT、PPS、BMC

高耐热、高刚性、高冲击、电镀

后盖

PC   EPDM



尾灯结构图



尾灯常用材料:

配光镜

PMMA

高透明

壳体

耐热ABS  PC/ABS  ASA

有一定的耐热性

内配光镜

PC

耐刮擦

灯泡支架

ABS


灯泡座

PA+GF  PP+T20   PPA+GF   PPS



1.4 进气格栅

材料要求:

良好的电镀性能;
良好的耐候性,防止在高温暴晒下变形、老化等;
良好的稳定性;
良好加工性能;

进气格栅常用材料及特点:

ABS

吸水率低,具有较高的抗冲击性能、刚性、耐油性、耐寒性、耐化学药品性能、容易电镀、易成型

改性PP

成型性、机械性和抗冲击强度好、耐热性、耐候性、抗紫外线、价格便宜、易成型

PC/ABS

成型性、机械性和抗冲击强度好、耐热性、耐候性、抗紫外线、耐应力开裂性能较好


1.5 其他外饰件

车身门槛:

轮罩:

其他外饰件种类及其应用材料:

轮罩

PP+EPDM

韧性高

轮毂装饰件

PA6+矿物粉

耐热、可喷漆

散热器格栅

PP  ABS PC/PBT

可喷漆

牌照板

ABS PC/ABS

电镀

侧裙板

PP+30%矿物粉

可喷漆、收缩率低,线性膨胀系数小

门槛

PP+30%矿物粉

收缩率低,线性膨胀系数小

防撞条

PP+30%矿物粉

防翘曲,线性膨胀系数小



2、汽车内饰件

汽车内饰主要包括仪表板、副仪表板、立柱、门板、座椅等部件。

汽车内饰材料要求:

耐热性:因夏季长时间光照,要求内饰件材料具有高耐热性;

耐老化性:包括热氧老化和光老化,防止部件老化变色;

气味性:为了驾乘人员的身体健康,材料应确保低挥发性、低气味;

哑光性:为确保驾驶安全;


2.1 汽车仪表盘

仪表板的类型:

项目

硬质仪表盘

软质仪表盘

骨架

表皮

制造方法

注塑成型,表面可喷漆处理

注塑成型

搪塑、吸塑

使用材料

PP+TALC  PC/ABS

PC/ABS PPO

PVC搪塑粉

PVC/ABS片材

外观

外观良好

外观良好

外观良好

手感

手感差

手感良好

手感较好

制造成本


使用车型

经济型

中高级轿车



仪表盘附件及材料:

附件名称

使用材料

杂物盒

PP  ABS

副仪表盘

PP+EPDM+TALC

出风口

ABS  PC/ABS

饰框(电镀、仿木处理)

ABS  PC/ABS

聚丙烯仪表盘材料典型性能:

性能

单位

范围

含义

MFR

g/10min

7-20

流动性

密度

g/cm3

1.0-1.18

15-25%矿物填充

拉伸强度

MPa

>19

强度

伸长率

%

40

韧性

缺口冲击强度

KJ/m2

15-30(23℃)


弯曲模量

MPa

1500-2500

刚性

弯曲强度

MPa

>25


HDT(0.45 MPa)

>105

耐热性能


2.2 门板立柱系统

汽车门板

门板立柱系统所用材料:

系统

零件名称

材料

料厚/mm

重量/g

门板立柱系统

17.4Kg

门护板上装骨架

PP+EPDM-T20

2.5

860

门护板下装骨架

PP+EPDM-T20

2.5

5888

门护板附件

PP+EPDM-T20

2-3

4002

包覆表皮

PVC+PU foam

1+5

464

内开把手

PC+ABS

2.5

480

开门指示反射片

PC

1

20

门拉手盒垫片

TPO

3

51

立柱/门栏本体

PP+EPDM-T20

2.5

5097


3、汽车功能件

汽车功能部件主要包括发动机前端组件,发动机罩盖,进气歧管,空调组件,容器,燃油系统等。

3.1 进气歧管

气道燃油喷射式发动机进气歧管

材料要求:

耐高温 、高强度 、 尺寸稳定性 、化学稳定性 、热老化稳定性

使用改性塑料的优势:

零件可预装 、无焊痕、零件可形变、 制品残余应力较小


3.2 风扇,支架,发动机罩盖,水箱组件

材料要求:

耐高温、噪音小


3.3 空调组件

风机壳体材料为:PP+T20 ;

通风管道 材料为:HDPE,LDPE


3.4 容器:盛装防冻液,刹车液,清洗液

材料要求:

耐热性(长期使用温度90℃),耐化学介质(乙二醇,刹车液,清洗剂)

选用材质:

高强度PP


3.5 燃油箱

油箱:分为单层与多层,欧洲的燃油渗透值≤ 20g/24h;美国:≤ 2g/24h。


多层结构:内层+粘合层+阻隔层+粘合层+回料层+外层


采用超高分子量高密度PE多层共挤吹塑工艺,使防油渗透性提高0.8g/24h。
油管材料为PA11,PA12


经济型轿车功能件材料推荐:

零件名称

材料组成

发动机罩盖

PA6+30%GF

前段框架

LFT-PP-30LGF

散热风扇

耐水解PA66+30%GF

进气歧管

PA6+35%GF

风机壳体

PP+20%TALC

容器

PP

通风管道

HDPE


本文转载自盖世汽车新材料


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