片狀模塑料(SMC)是一種干法制造不飽和聚酯玻璃鋼制品的模塑料。20世紀(jì)60年代初,這種塑料首次在歐洲出現(xiàn),之后美國和日本相繼發(fā)展了這種塑料材料的加工工藝。大約在20世紀(jì)60年代末,全球?qū)MC的需求量就已初具規(guī)模,此后每年以20%~25%的速度增長。SMC的主要優(yōu)點(diǎn)是:
●與金屬相比,其電氣性能優(yōu)越,具有耐腐蝕、耐介質(zhì)的特性,且價(jià)格較低,工程設(shè)計(jì)靈活。
●與增強(qiáng)熱塑性塑料相比,該材料具有制品不易變形、機(jī)械性能和熱變形溫度較高、耐化學(xué)藥品腐蝕等特點(diǎn)。
●與手糊和噴射玻璃鋼相比,該材料在成型周期、工作環(huán)境、制品外觀等方面表現(xiàn)尤佳。
目前,SMC被廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸車輛、建筑、電子、電器等行業(yè)中。為了促進(jìn)SMC等復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用,國外成立了“汽車復(fù)合材料大聯(lián)盟(ACA)”。該聯(lián)盟擁有25家包括模具、工具制造和原料生產(chǎn)在內(nèi)的供應(yīng)商,他們能夠?yàn)槠嚬I(yè)提供復(fù)合材料產(chǎn)品。表1即為該聯(lián)盟在2000年開發(fā)的用在重型汽車上的SMC零部件。目前,VOLVOF12駕駛室的面罩及左右側(cè)導(dǎo)風(fēng)罩均選用SMC作為其材料。
塑料膨脹水箱
膨脹水箱是一個(gè)要求較高的功能件,既要適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的高溫要求,又要經(jīng)受外界氣候的考驗(yàn),因此要求其在-40℃~120℃之間性能穩(wěn)定,同時(shí)還應(yīng)承受箱體內(nèi)過壓達(dá)100kPa、欠壓達(dá)4kPa的考驗(yàn)。
目前在瑞典VOLVO重型卡車、德國MAN客車和日本日野卡車上均裝配有塑料膨脹水箱。其中,VOLVO膨脹水箱由于采用了半透明聚丙烯(PP)制造,使得綠色防凍液水位一目了然。其箱體是由上下兩個(gè)帶法蘭的注塑件焊接而成,在箱體內(nèi)部有一些隔板,從而提高了箱體的整體強(qiáng)度,改善了其應(yīng)用功能。這種塑料膨脹水箱被安裝于駕駛室下部的固定架上,采用螺釘緊固。
MAN膨脹水箱采用黑色塑料制造,材料為20%玻璃纖維增強(qiáng)PP(VESTOLENP9503)。該水箱是通過吹塑成型,中間利用加強(qiáng)筋將膨脹水箱分隔成8個(gè)水室,從而使水箱的強(qiáng)度得到提高,也有利于散熱。該水箱的平均壁厚為3~4mm,最小壁厚為2.5mm。為了節(jié)省空間,該膨脹水箱被做成扁平狀,其長、寬、厚分別為94cm、38cm、8cm。
日野膨脹水箱也采用黑色塑料制造,它由兩塊帶法蘭盤的注塑件焊接而成。水箱的液面觀察孔為上下兩個(gè),分別處于允許的最高水位和最低水位處。觀察孔是利用透明塑料將其與箱體焊接在一起,孔內(nèi)裝有紅色浮珠,利用球的浮起和落下即可判斷液面高低。該水箱的安裝方式是,先用金屬帶捆綁后再將其安裝于駕駛室后部的固定架上。
與VOLVO、MAN及日野的膨脹水箱相比,國產(chǎn)膨脹水箱存在的主要問題是:制品粗糙,表面不平整,存在不規(guī)則的細(xì)線。造成這一問題的主要原因是模具表面粗糙;各接口焊接部位有錯(cuò)位、不平現(xiàn)象,存在脫焊隱患,其原因主要是焊接方法不當(dāng);材料質(zhì)感及透明度與國外零件相比還明顯不足;壁厚均勻性、加液口及蓋的加工精度有待進(jìn)一步提高。
通常,采用吹塑工藝生產(chǎn)的膨脹水箱一般都需要進(jìn)行附件的焊接。在有關(guān)資料中可以查出其焊接強(qiáng)度要求,例如:當(dāng)在附件焊接面的垂直方向施加980N的力時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生開裂;當(dāng)在焊接面方向施加9.8N•m的扭矩時(shí)也不應(yīng)產(chǎn)生開裂。
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擋泥板也被稱為翼子板,一般被安裝于汽車車輪的上部,其所處的工作環(huán)境通常比較惡劣,不僅經(jīng)常發(fā)生碰撞和振動(dòng),而且還經(jīng)常受陽光、冷熱、雨雪、泥沙等自然條件的侵害。正因如此,過去擋泥板所用的材料一般是聚氨酯,這類材料雖然性能優(yōu)異,但價(jià)格高,且為熱固性材料,不能回收利用。目前,VOLVO采用PP-T20+EPDM材料來生產(chǎn)擋泥板,并在擋泥板的內(nèi)表面安裝了防石擊墊,這樣既可保護(hù)擋泥板,又可降低石擊噪音。類似的應(yīng)用在日本三菱載重車上也可見到。
PP-T20+EPDM材料主要由共聚物聚丙烯+約20%滑石粉+三元乙丙橡膠制成。三元乙丙橡膠的添加提高了制品的韌性和耐大氣老化的能力。該材料彈性好,耐老化,成本較低,可以回收,利于環(huán)保。該材料制成的簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度(23℃)≥8kJ/m2,楊氏模量≥1700MPa,可在100℃條件下長期耐老化。
風(fēng)扇護(hù)罩
風(fēng)扇護(hù)罩位于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇周圍,起風(fēng)向?qū)Я骱捅Wo(hù)作用。VOLVO風(fēng)扇護(hù)罩采用PP生產(chǎn),該材料制成的簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度(23℃)≥4kJ/m2,楊氏模量≥2000MPa,可長期在較高溫度下使用。
空氣濾清器外殼
一般情況下,空氣濾清器的外殼是采用金屬板焊接加工而成,成型工序多,需要磷化、涂漆等防腐處理,還存在焊縫漏灰的隱患。為解決這些問題,VOLVO空氣濾清器的外殼采用黑色PP塑料吹塑成型,其加工工藝簡單,不需噴漆,制品不僅重量較輕,而且永不銹蝕。采用PP吹塑成型的空氣濾清器外殼采用預(yù)埋金屬件進(jìn)行安裝,預(yù)埋金屬件與吹塑殼體通過熱焊接連成一體,焊接部位結(jié)構(gòu)獨(dú)特,既有面的焊接,又有鉚接。濾芯被置于中間,采用鋼網(wǎng)固定。濾芯放好后,利用螺栓將塑料蓋固定到塑料殼體上,蓋和殼體之間有橡膠圈進(jìn)行密封。
遮陽罩
目前,國產(chǎn)重型汽車基本都采用室內(nèi)遮陽板或遮陽簾,其缺點(diǎn)是面積小、遮陽效果不佳,容易造成駕駛員眼睛疲勞。而國外生產(chǎn)的重型汽車,尤其是長途運(yùn)輸車和集裝箱運(yùn)輸車,如VOLVO、STEYR、SCANIA、MAN等均采用了外裝遮陽罩。此件被安裝于駕駛室前風(fēng)擋玻璃上方,長約2100mm,高約300mm,采用有機(jī)玻璃(PMMA)塑料板熱壓成型,顏色有墨綠、咖啡、煙色等。其優(yōu)點(diǎn)是既遮陽,又透光,能徹底濾掉有害紫外線,而且前方視野清晰。加裝了外遮陽罩后,駕駛室內(nèi)光線柔和,且由于導(dǎo)流作用,使行車風(fēng)阻減小。
目前國產(chǎn)的遮陽罩在安裝和使用時(shí)經(jīng)常發(fā)生碎裂和變形現(xiàn)象,究其原因,主要是材料的耐沖擊性和耐熱性較差,這從對(duì)國產(chǎn)件和進(jìn)口件的檢測(cè)數(shù)據(jù)上也可以得到證實(shí)。通常國產(chǎn)件的懸壁梁沖擊強(qiáng)度為10kJ/m2,耐熱變形溫度為90℃,而進(jìn)口件的懸壁梁沖擊強(qiáng)度為12kJ/m2,耐熱變形溫度為110℃,因此希望有關(guān)廠家積極研制出耐沖擊性能好的材料。
前臉格柵及儀表板
塑料合金是具有塑料特性的高分子多組份體系,它包括共聚物(嵌段共聚物如ABS、接枝共聚物如PPO與PS接枝共聚物)和共混物(物理共混物、化學(xué)共混物等)。一般情況下,單一聚合物的性能有限,而塑料合金則可改善其不足,因此應(yīng)用更加廣泛。例如,單一的PS沖擊性能差,易開裂,而添加了丙烯烴和丁二烯的PS,即ABS的沖擊性能被顯著提高。另外,PPO的加工性能較差,與PS接枝共聚后,克服了此缺陷。
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對(duì)于安裝在駕駛室前部的汽車前臉格柵而言,通常要求其既美觀,又具有耐熱、耐沖擊的性能。為此,VOLVO采用了PC+PBTGF20材料,利用注塑工藝生產(chǎn)此類零件。該材料的密度為1.2g/m3左右,拉伸強(qiáng)度可達(dá)57MPa(與SMC相當(dāng)),伸長率達(dá)80%以上,彎曲強(qiáng)度達(dá)65MPa以上,在1.8MPa載荷下其熱變形溫度可達(dá)135℃
對(duì)于儀表板而言,通常要求其能耐110℃的高溫,這是單一ABS材料難以達(dá)到的,因此,MAN采用了ABS+PC材料來生產(chǎn)儀表板。通過在ABS中添加耐熱和抗沖擊性能優(yōu)異的PC,既可滿足110℃的高溫要求,又使其抗沖擊性能得以加強(qiáng)。另外,MAN采用PPO+PA材料生產(chǎn)的左右導(dǎo)風(fēng)罩的壁厚為3mm,其使用溫度為-40℃~135℃。
隔熱吸音零件
過去在某些重型汽車上安裝的隔熱吸音零件一般都較小,通常是被安裝于機(jī)倉局部,所用材料為覆蓋了鋁箔的玻璃棉板、聚氨酯泡沫板等。從原理上講,這些材料雖然可對(duì)駕駛室內(nèi)部起到隔音和隔熱作用,但卻不能降低車外噪音。為了使車外噪音也同時(shí)得到降低,就需要在整體發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝隔音吸音件。目前,在VOLVO車的發(fā)動(dòng)機(jī)上部安裝了隔熱降噪零件,該零件由織物纖維和聚酯層等(棉纖維、聚酯纖、阻燃劑、固化劑)組成,表面覆蓋針刺氈,經(jīng)高溫?zé)釅撼尚?,其面積可覆蓋整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),具有較好的隔熱降噪效果,尤其可使車外噪音明顯降低。
特種塑料在汽車工業(yè)內(nèi)的運(yùn)用
為平衡生產(chǎn)成本和市場(chǎng)對(duì)乘坐舒適度不斷提高的要求,越來越多車商用塑料來替代一些鋼鐵制的零部件,本文介紹目前國外正在開發(fā)和選用的一些新材料。
隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)轎車也提出了更高的要求,諸如要求有寬敞的車內(nèi)空間、舒適的座椅、低的噪音、視覺美觀及寬闊的視野等。而制造商們則用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)用性來刺激顧客的購買欲,此外高速、安全、低耗、環(huán)保,最后歸結(jié)到低廉的價(jià)格,要達(dá)到如此高的要求,用塑料來替代一些鋼鐵制的零部件是最明智的選擇。
塑料歧管的生產(chǎn)方法和材料
汽車動(dòng)力系統(tǒng)用進(jìn)氣歧管,歷來是用金屬制造的。由于歧管的形狀復(fù)雜,以前是用鋁含金鑄造的,但內(nèi)壁粗糙,使用時(shí)對(duì)空氣的阻力很大,噪聲大,致使燃燒不充分,廢氣排放多。在上個(gè)世紀(jì)80年代開始,歐洲開始用失芯制造法(CoreMelt),如此制成的歧管不僅成本高,而且有一定廢品率,因?yàn)槠绻艿牟牧螾A66(或PA6)經(jīng)玻纖增強(qiáng)后,其加工溫度在250至260℃,雖然在模內(nèi)與型芯的接觸時(shí)間僅幾分鐘,但部分型芯也不可避免地被熔解,使歧管的內(nèi)壁尺寸難以被控制。近年來由于振動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于大尺寸的玻纖增強(qiáng)PA66的焊接技術(shù)日趨成熟,為此歧管可用注塑成型為二片歧管零件,經(jīng)振動(dòng)焊接而成為一體。目前世界上多數(shù)汽車制造商使用此法生產(chǎn)歧管,使金屬制歧管塑料化(見表1)。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)周邊的零件要求在工作時(shí)要承受220℃的高溫下仍有高模量、高強(qiáng)度,在-40℃下仍有良好的機(jī)械性能和無碎裂的韌性,對(duì)于玻纖增強(qiáng)尼龍來說已不是最優(yōu)秀的材料。目前國外已有用PPA樹脂(聚鄰苯二酉先胺)用模塑成型來制造汽車歧管,并已應(yīng)用到克爾維特、卡麥羅、火鳥車型的LS1和LS6發(fā)動(dòng)機(jī)用進(jìn)氣歧管。此種類型的進(jìn)氣歧管通常設(shè)計(jì)成三個(gè)部份,通過螺栓一起固定到發(fā)動(dòng)機(jī)上。在高溫高濕狀態(tài)下,PPA的抗拉強(qiáng)度比尼龍6增加20%,也比尼龍66更高。此外PPA材料的撓曲(彎曲)模量比尼龍高20%,硬度更大,更能抗長時(shí)間內(nèi)的拉伸蠕變;PPA的耐汽油、耐油脂和冷卻劑的能力也比PA強(qiáng)。最重要的是減輕重量,用鑄鋁制造的進(jìn)氣歧管,重量達(dá)26磅,而用PPA樹脂分三片模塑而成的同類型進(jìn)氣歧管僅重11磅,能多產(chǎn)生25%的氣流。何況鑄鋁制品還會(huì)加熱吸入的空氣而降低功率,由于塑料是熱的不良導(dǎo)體,故有隔熱作用。
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離合器執(zhí)行系統(tǒng)的新材料
離合器執(zhí)行系統(tǒng)的使用環(huán)境非常惡劣,長時(shí)間的經(jīng)受高溫,而且又暴露在壓力油和潤滑劑中。以往主動(dòng)缸和從動(dòng)缸組件都必須使用金屬,近年來,美國一汽車產(chǎn)品公司向各大洲的車商提供用塑料制的離合器執(zhí)行系統(tǒng),該商品的商標(biāo)為CSC,是用LFRT,即用50%的長纖維增強(qiáng)的黑色尼龍,該材料的硬度大、重量輕、比模量超過鋁合金。它的纖維分布均勻,是隨機(jī)分布的,尺寸穩(wěn)定性好、收縮率低、約為0.2%。由于纖維完全浸潤在尼龍樹脂中,而且端頭較少,完全能保證有出色的光亮表面。50%的長纖維,使熱膨脹系統(tǒng)幾乎與金屬相同,該公司認(rèn)為,如果仔細(xì)地將注塑件的尼龍成份燒掉,留下的骨架部分(纖維)幾乎仍保留制品的形狀。這表明產(chǎn)品中的纖維的分布是各向同性,所以收縮一致,抑制了翹曲。CSC的表面光潔度較鑄鋁件好,有助于延長從動(dòng)缸的密封壽命。該產(chǎn)品的型號(hào)是PA66.GF50-02,完全符合所有的長期爆炸測(cè)試要求,室溫下的抗拉強(qiáng)度幾乎達(dá)到50,000lb/ft2,疲勞強(qiáng)度高,抗蠕變能力強(qiáng),在149℃下,抗拉強(qiáng)度仍有20,000lb/ft2,50%長玻纖增強(qiáng)的PA,其密度為1.5g/cm3,所以也減輕了重量。通過注塑成型生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件與鑄鋁相比,節(jié)約了成本。
樹脂基復(fù)合材料
半個(gè)世紀(jì)以來,樹脂基復(fù)合材料作為新材料領(lǐng)域中的后起之秀得到了很大的發(fā)展,為世人矚目,目前在汽車領(lǐng)域里各國在研究使用的樹脂基復(fù)合材料有以下幾種:
SMC/Sheetmouldingcomposite,稱為片狀模塑料。是由長玻纖增強(qiáng)不飽和聚酯制成的片材,然后經(jīng)過熱成型加工可以做成各種車用零件,另外也可用此類浸有樹脂的玻纖織物用手工法糊成許多種零件部件,經(jīng)固化后即可使用。BMC/Bulk.mouldingcomposite,稱為固狀模塑料。用此類樹脂通過熱固性注塑機(jī)可制成各類零部件。
用碳纖維、玻纖、超高摩爾PE纖維等與樹脂復(fù)合(熱固、熱塑)(增強(qiáng)浸漬)而成樹脂基復(fù)合材料,可制成許多零部件。(見表2)
英國的瑞利安公司、法國的Renault公司先后采用SMC制造車身及附件。美國GM公司在Camaro車和Fiebird車上使用了SMC車頂、后門和側(cè)門。Ford公司在Mustang車上應(yīng)用了SMC發(fā)動(dòng)機(jī)罩,并將在Lincolncontinental車上應(yīng)用了SMC蓋板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和前防護(hù)板。這些例子僅僅作為推廣應(yīng)用的前奏。
安全氣囊
對(duì)氣囊材料的要求是:在夏日的高溫(80℃)和嚴(yán)冬(-40℃)狀態(tài)下能正常觸發(fā),釋放氣囊,敏感度要高,任何撞擊狀態(tài)下都能發(fā)揮正常的功能,所以此材料不僅要承受高低溫的考驗(yàn),同時(shí)要有很高的耐沖擊,高的撕裂強(qiáng)度,伸長率要小。近來國外報(bào)導(dǎo)用Akulon(PA6,PA66)以及Amitel(TPE-E)來制造安全氣囊是最佳的材料,這兩種材料是DSM公司最近推出的。它們不僅有良好的成型流動(dòng)性和良好的加工性,這些性能均比普通尼龍?zhí)岣?0%,使產(chǎn)品壁厚可以減薄,此外TPE-E也比其它的熱塑性彈性體注射性能更為穩(wěn)定,廢品率更低,還適用于發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域(UTB)的熱空氣管線,保護(hù)罩、波紋管以及氣囊等。
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抗菌塑料、纖維紡織品在內(nèi)飾件中的應(yīng)用
目前轎車中的紡織品材料品種繁多,且用量大。以轎車為例,表面裝飾材料一般為25平方米/輛,質(zhì)量為9至15公斤/輛。2003年國產(chǎn)轎車為200萬輛,耗用紡織品在2萬噸以上。(轎車內(nèi)裝飾物品種見表3)。對(duì)于此類高分子材料制造的內(nèi)飾件面料的要求是阻燃、防紫外線、透氣性好等,由于轎車工業(yè)的日益發(fā)展,人們不僅要求轎車要有寬敞的車內(nèi)空間、視野開闊和乘座舒適,還要求車內(nèi)空氣質(zhì)量新鮮,目前人們又提出如何防止轎車內(nèi)的空氣污染及有高質(zhì)量的空氣。車內(nèi)空氣質(zhì)量差的原因之一是大部分車內(nèi)飾件都是由高分子纖維織成,如PP纖維、PP發(fā)泡材料、PU發(fā)泡材料,PVC發(fā)泡材料、PET纖維等。僅有少量天然纖維和皮革制品。
目前中國對(duì)塑料制品的抗菌已經(jīng)有了一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式公布,今后轎車內(nèi)的塑料零部件都應(yīng)按此標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范,以減少塑料件表面滋生細(xì)菌??咕鷺?biāo)準(zhǔn)是:抗細(xì)菌率符合Ⅰ≥99%的抗菌塑料可以作為強(qiáng)抗菌作用;抗細(xì)菌符合Ⅱ≥90%的抗菌塑料可以作為有抗菌作用。
此外對(duì)于品種繁多的有機(jī)高分子織物,今后的方向應(yīng)該是納米化。因?yàn)橐恍┎牧霞{米化后,可以有抗菌、無臭、殺菌作用。此類產(chǎn)品已有出售,從這幾方面著手,對(duì)提高車內(nèi)空氣質(zhì)量大有裨益。
保險(xiǎn)杠
保險(xiǎn)杠是轎車的主要塑料件之一,以上海桑塔納轎車為例,前保險(xiǎn)杠重4kg,后保險(xiǎn)杠重4.4kg(時(shí)代超人超過此值)。保險(xiǎn)杠也由面板和骨架材料組成。桑塔納轎車的面板材料由共聚丙烯加熱塑性彈性體,再加入其他助劑經(jīng)注射成型而成。根據(jù)不同車型要求,某些車型的保險(xiǎn)杠需要噴漆,如捷達(dá)王、新捷達(dá)、別克等車的保險(xiǎn)杠進(jìn)行表面噴漆。而桑塔納和奧迪100等就直接采用注射成型的保險(xiǎn)杠。目前國產(chǎn)車的保險(xiǎn)杠大多是灰黑色的。隨著時(shí)代的前進(jìn),人們已不滿足于黑色的保險(xiǎn)杠,而要求保險(xiǎn)杠與車身同一色澤。保險(xiǎn)杠表面經(jīng)噴漆后,色澤漂亮,但成本增加近1倍。而經(jīng)噴漆后的保險(xiǎn)杠回收利用后的耐寒性、伸長率大幅度下降,不能再用于保險(xiǎn)杠。所以開發(fā)可涂性PP制造保險(xiǎn)杠是很迫切的研究課題。
目前在世界范圍內(nèi)約有92%的保險(xiǎn)杠是用高分子材料制成的(表3)。因?yàn)橛盟芰现圃毂kU(xiǎn)杠可以根據(jù)美學(xué)和實(shí)用兩方面來塑造時(shí)尚美觀且不失功能化的造型。而且從強(qiáng)度上考慮,金屬在受到輕的碰撞后,會(huì)在金屬面上留下痕跡,而用塑料制造的保險(xiǎn)杠對(duì)類似的危害有更好的防御性?,F(xiàn)在的塑料保險(xiǎn)杠是由三層組成:面板材料是用PP、PE/ABS、PC/PBT;骨架材料可以是木材、金屬;中間是以PP發(fā)泡材料或PU發(fā)泡材料。就目前的發(fā)展來看,此類材料不利于回收利用和不符合環(huán)境友好原則。近年來國外有人提出用TPE來制造汽車保險(xiǎn)杠面板,而用玻纖增強(qiáng)PP制造骨架,再用發(fā)泡PP制作中間的緩沖層,都是同一族的材料,有利于回收循環(huán)使用。在回收循環(huán)使用前,只要清潔和干燥處理,就可以按一定比例重新制造保險(xiǎn)杠。
目前,國外中高檔次轎車的保險(xiǎn)杠已采用PC/PBT合金制作,此材料機(jī)械性能高,沖擊強(qiáng)度尤其遠(yuǎn)超PP制的保險(xiǎn)杠。如GE公司的PC/PBT合金屬于Xenoy系列,其中最新的Xenoy-XT適合制作汽車保險(xiǎn)杠。它不僅能承受碰撞,而且車體與保險(xiǎn)杠經(jīng)組成,再涂裝(以使保險(xiǎn)杠與車體保持同一色澤)時(shí),能耐155℃/30min的烘烤干燥,世界上幾家大公司如Bayer公司、BASF公司都有此品種,巴斯夫的PBT/PC合金,商品牌號(hào)是Ultrablend,它不僅具有PBT的耐化學(xué)藥品性、耐油性及流動(dòng)性,又具有PC的低溫韌性,耐熱性及高機(jī)械性能,(尤其突出的是高抗沖擊性),已經(jīng)大量用于保險(xiǎn)杠。此外還有熱塑性彈性體TPE,它在常溫下具有橡膠特性,在高溫下能塑化成型,用通用的塑料機(jī)械可以加工成各種零件。TPE系列有純凈型(即小分子單體通過一定聚合而成)如SBS、TPU等和摻混型如TPO、TPVC等。據(jù)統(tǒng)計(jì),1991年世界消耗TPE為18萬噸(用于汽車工業(yè)),而到1995年上升到28.5萬噸,可見增長速度之快。用塑料類制造保險(xiǎn)杠已占世界保險(xiǎn)杠用料的90%以上,而金屬保險(xiǎn)杠僅占8.2%。可見世界保險(xiǎn)杠市場(chǎng)將由塑料所替代,這是必然的趨勢(shì)。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,使用塑料可將保險(xiǎn)杠梁、保險(xiǎn)杠飾板、格柵架、標(biāo)牌、車前燈及轉(zhuǎn)向燈的反射鏡和透鏡結(jié)合成為一體的前端架組件。降低裝配成本,并有可能進(jìn)一步將前端架組合件和散熱器組件一體化。這種構(gòu)件目前稱作模塊。
汽車窗玻璃的塑料化
若用PC做風(fēng)檔玻璃,則在發(fā)生車禍時(shí),能減少碎片對(duì)司機(jī)和乘客的傷害。在日本,耐候級(jí)PC板用作賽車車窗已獲運(yùn)輸省批準(zhǔn)。現(xiàn)已正式使用PC車窗的廠家有:本田、馬自達(dá)等。PC窗存在問題是PC的收縮率大于玻璃,且表面硬度低,受風(fēng)沙吹后易粗糙等。另一個(gè)材料是PVB樹脂(聚乙烯醇縮丁醛)。此樹脂透明、粘接性能十分優(yōu)良,可作為二塊無機(jī)玻璃之間的粘接層。當(dāng)受到外力沖擊時(shí),由于優(yōu)良的粘接力,碎玻璃仍被PVB膜粘接在一起。目前PVB已用于航空機(jī)上。但由于價(jià)格和PVB片材的加工工藝問題,作為汽車窗玻璃、還未普及。
汽車零部件生產(chǎn)的模塊化
為了降低整車的生產(chǎn)成本,使汽車在市場(chǎng)有強(qiáng)大的競爭能力,國外一些汽車制造商們正在試驗(yàn)汽車零部件生產(chǎn)模塊化。所謂模塊化生產(chǎn),即是以一個(gè)零件(或部件)為中心將周邊的零件組合在一起經(jīng)一次成型加工而成,這樣可以減少許多制造工藝和模具數(shù)量,如BMW(寶馬)系列的汽車變速箱組件是用Bayer公司生產(chǎn)的35%玻纖增強(qiáng)PA66制成,它集成了許多零部件于一體,不僅節(jié)約了發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)的寶貴空間,也減少了成型工藝;BASF公司正致力于一種新的構(gòu)思,將汽車儲(chǔ)油箱、永久性濾器和油泵集成于汽車底部一個(gè)用35%玻纖增強(qiáng)PA66制成的模塊內(nèi);美國伊利諾州的TecAir公司用高流動(dòng)尼龍制造出重5磅、22英寸長的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻扇組件,它將風(fēng)機(jī)輪子和其它進(jìn)氣組件組合在一起,這種產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到GM公司的某種車型上;也有人考慮將汽車散熱器罩和前保險(xiǎn)杠組合成模塊進(jìn)行生產(chǎn)。這種嘗試是不是汽車零件塑料化的一種發(fā)展有待實(shí)踐來證明。