如今，已有越來越多的塑料零部件取代了金屬制品而出現(xiàn)在汽車上，甚至全塑轎車也已經(jīng)走到人們的面前。減輕轎車重量的措施之一就是增加塑料在轎車上的應(yīng)用。例如，美國通用汽車公司的土星汽車，其車身和車架均采用了新型的增強(qiáng)塑料；德國尼奧普蘭公司的全塑殼大型轎車的質(zhì)量只有普通轎車的43%，可節(jié)省燃料20%～30%。據(jù)介紹，它的一輛試驗(yàn)車曾橫穿撒哈拉沙漠，能耐70℃的高溫，并且在與4lkm/h時(shí)速的載貨汽車相撞時(shí)，駕駛員和乘客均無損傷。
汽車零件用樹脂
目前，在汽車結(jié)構(gòu)中廣泛采用的塑料有聚氨基甲酸酯、多聚乙烯氯化物、聚丙烯、ABC共聚物、聚乙烯等10余種。
聚氨基甲酸酯一般被用來制造座椅頭、扶手、轉(zhuǎn)向盤等，它不僅可以減輕汽車質(zhì)量并提高舒適性，而且在碰撞的情況下可以減少人身傷亡事故?，F(xiàn)在，這種塑料還被用來制造車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋、散熱器擋隔板等。今后，還將使用它來制造車輪罩、阻流板、車身壁板、內(nèi)飾件、絕熱件、空心零件和防腐零件等。
多聚乙烯氯化物主要被用來制造駕駛室中的內(nèi)飾件，如側(cè)板、頂篷和座椅的蒙皮、地毯、擋風(fēng)玻璃密封條和窗框等。
聚丙烯主要被用來制造大型的汽車零件，如保險(xiǎn)杠、金屬保險(xiǎn)杠的蓋板、車門袋、車輪罩、通風(fēng)系統(tǒng)管道、整流罩轉(zhuǎn)向柱飾面、駕駛室側(cè)柱等。除此之外，聚丙烯還被大量用來制造殼體零件，如風(fēng)扇、齒輪傳動(dòng)和帶輪傳動(dòng)裝置的外罩、蓄電池底板等。
塑料玻璃(聚酪膠片)主要被用來制造車身板和散熱器帶窗孔的前板，今后在承重零件的生產(chǎn)中(載重車的懸掛、底盤、車架、鋼板彈簧)也將會(huì)大量采用塑料玻璃。
ABC共聚物是汽車工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的塑料之一，其優(yōu)點(diǎn)是外觀好、力學(xué)性能好，但價(jià)格較貴。這種材料被廣泛用來制造儀表板及其元件、轉(zhuǎn)向柱外套、扶手、照明設(shè)備、測量儀外罩、抗沖擊板、車門等。
現(xiàn)代轎車內(nèi)裝塑料制品
目前，汽車制造商在汽車內(nèi)飾方面追求的是進(jìn)一步提高車內(nèi)部空間的舒適性、安全性和裝飾性，并向高級化方向發(fā)展。這種高級化體現(xiàn)在采用多種性能各異的材料，使車內(nèi)所有表面軟飾化（纖維織物、真皮革、植毛）并力求美化（花紋深粗、木紋、顏色匹配）。
現(xiàn)在，軟飾表面材料可以與內(nèi)部吸音吸振材料和骨架材料一起復(fù)合成車內(nèi)頂棚、豪華儀表板、方向盤、座椅等。當(dāng)然，這種發(fā)展趨勢實(shí)際上是與材料的再生利用、降低成本相矛盾的，因此，開發(fā)出既滿足內(nèi)飾高級化、軟飾化、個(gè)性化，又滿足輕量化、低成本、材料再生利用要求的內(nèi)飾用新材料是當(dāng)務(wù)之急。目前，汽車和內(nèi)飾制造商們正在不斷選擇新型的內(nèi)飾材料，以保證在不增加費(fèi)用的情況下滿足用戶舒適性和安全性方面的要求。
聚丙烯由于價(jià)格低而迅速在美國汽車上得到廣泛應(yīng)用。例如，克萊斯勒公司在其Neon車上全部使用了由聚丙烯制成的內(nèi)飾。此外，戴-克公司的NS、通用公司的M和APV、福特公司的Windstar和Villager等車型也都采用聚丙烯替代ABS制作內(nèi)飾件。當(dāng)然，由于ABS強(qiáng)度高、剛性好、耐高溫、易于將裝飾材料和軟質(zhì)表面粘結(jié)在一起，因而仍是主要的內(nèi)飾材料之一。目前，許多公司，如GE高新材料集團(tuán)、陶氏化學(xué)公司正在推出新型的ABS以降低成本。GE高新材料集團(tuán)的BuickRoadmaster儀表板由于使用這種材料，使橫梁、風(fēng)孔及彎角支撐一體化，省略了加強(qiáng)鋼筋。
1、塑料儀表板
今后，儀表板的發(fā)展趨勢是容易裝配且容易拆卸，而在選材上，則必須能夠滿足設(shè)計(jì)要求并且具有可回收性，盡量做到美觀、低成本。針對這一發(fā)展趨勢，熱塑性塑料儀表板和單一品種塑料的儀表板是一個(gè)發(fā)展方向。例如，奧迪A8的儀表面板由PC/ABS共混材料或PPO共混材料制造。日本豐田汽車公司和美國福特汽車公司使用PPO制造的儀表面板具有低成本、較好的振動(dòng)阻尼和易于再生利用的優(yōu)點(diǎn)，使PPO成為未來汽車儀表面板的首選材料。
2、車內(nèi)頂棚
目前轎車頂棚一般為玻璃纖維+發(fā)泡聚氨酯+表面裝飾織物等多種材料復(fù)合加工而成，貨車一般采用表面附有人造革或纖維織物的泡沫片材粘貼型頂棚?？紤]到功能要求以及回收利用的要求，未來車內(nèi)頂棚的發(fā)展趨勢是骨架、吸音、隔熱和表皮材料盡量由同種材料構(gòu)成，或者使用不需分離而直接一次性回收使用的增強(qiáng)復(fù)合材料。
3、門立柱裝飾板
門立柱裝飾板材料常用PP和PPO?？紤]到材料成本，將來高流動(dòng)、高剛性、抗沖擊性良好的PP材料具有一定的優(yōu)勢。門立柱裝飾板表面色澤必須與車內(nèi)整體顏色匹配，要求防靜電、耐擦傷、美觀，因此采用聚丙烯板材與表面裝飾材料一體真空成形或熱壓成形的生產(chǎn)技術(shù)能夠滿足小批量的轎車生產(chǎn)。
4、其他
塑料不僅輕而且具有隔音效果。瑞士哈特波恩公司開發(fā)了0.5mm/0.1mm/0.5mm的金屬/塑料/金屬夾層板，用于制造汽缸蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等，能隔離發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。其沖壓加工、涂裝、點(diǎn)焊、電阻焊、氬弧焊等工藝性均表現(xiàn)良好，與低碳鋼板的加工性相當(dāng)。目前，通用汽車公司將一種型號(hào)為AFV-4522的起隔音作用的熱塑性樹脂粘接在Azdel(40%GFRP，用作骨架材料)上而制成的復(fù)合材料可起到降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的作用。把Azdel模壓成形，用特殊的樹脂粘接劑粘接AFV-4522。由于AFV-4522具有隔熱性，故也起到了隔斷向車室內(nèi)傳熱的效果。另外，福特公司的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)鋁活塞下部較細(xì)，如果在外圍粘接上塑料套，可減輕活塞重量、降低往復(fù)慣性力，并能吸收活塞缸因撞擊而產(chǎn)生的能量以及發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。
現(xiàn)代轎車外裝塑料制品
對于汽車外裝件，常見的塑料制品從材料角度來看大致分為三大類，即熱塑性塑料注射成形制品、復(fù)合塑料模壓制品、聚氨酯反應(yīng)注射模(RIM)成形制品。
1、保險(xiǎn)杠
保險(xiǎn)杠材料多采用耐沖擊性、耐候性、涂裝性好并可注射成形的三元乙丙橡膠(EPDM)改性PP。這種增韌交聯(lián)改性材料具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可使沖擊強(qiáng)度得到大幅度的提高，能滿足保險(xiǎn)杠耐沖擊、耐熱、耐老化、耐低溫及剛性好、韌性好的要求。當(dāng)前國內(nèi)外的轎車保險(xiǎn)杠多采用熱塑性工程塑料如聚氨酯彈性體材料。
2、散熱器格柵
散熱器格柵是表現(xiàn)整車性格的重要裝飾件，因此選材時(shí)要著重考慮它的成形性和裝飾性。一般，前臉、前擋泥板、車門、下翼子板、側(cè)門框裝飾等是使用被稱作“HPA”，即ABS樹脂/聚碳酸酯的共混物，外加少量的第三種組分。
3、風(fēng)擋玻璃
窗玻璃塑料化的主要目的是節(jié)能和保護(hù)乘員安全。目前，中間夾塑料膜的復(fù)合玻璃普遍被用于高級車上。在美國，在風(fēng)檔玻璃的三層安全玻璃的里面又進(jìn)一步貼附了20mm厚的聚氨酯膜，這是為了保護(hù)乘員在車受到?jīng)_撞時(shí)不至于被玻璃碎片毀面而設(shè)計(jì)的，目前這種構(gòu)造已得到普遍認(rèn)可。此外，美國絕大部分客車均采用了丙烯酸樹脂板。由于“FMVSS205”的修訂，美國客車的窗玻璃，除前窗玻璃、司機(jī)左右側(cè)窗玻璃外，已全部使用硬質(zhì)透明塑料。
4、車身
早在1983年，外裝板的塑料化就已在三種車型上得到了應(yīng)用——本田的帕拉特賽車、福特的旁蒂亞克·費(fèi)勒車及雷諾的埃斯巴斯車。本田的帕拉特賽車是最早在外裝板上大幅度使用塑料的。由于塑料部分占車身表面積的40%，從而使原來1t的車身重量減輕到700～800kg。在該車型中，塑料的重量構(gòu)成比達(dá)11.1%，是轎車平均構(gòu)成比5.7%的2倍。通用汽車公司的費(fèi)勒車采用SMC(熱固性片狀模塑料)和R-RIM技術(shù)，其塑料化率高達(dá)9%，車重 (原來為1157kg)也減輕了109kg。另外，戴－克公司將推出一種新型的塑料汽車——車身由PET塑料制造的六大部分組成(一般的金屬車身組裝需要大約80個(gè)部件)，而且不用油漆，能夠使汽車的造價(jià)降低一半。
車身塑化的進(jìn)展還得益于塑料成形加工技術(shù)的不斷進(jìn)步。過去，人們主要是以SMC為主對車身板用塑料進(jìn)行了很多開發(fā)研究工作。采用SMC加工成的制品具有良好的機(jī)械性能、表面質(zhì)量和自然時(shí)效性。其缺點(diǎn)是在不使用粘結(jié)劑的情況下較脆。20世紀(jì)90年代，CTMT(玻璃氈增強(qiáng)熱塑性復(fù)合塑料)材料在汽車上的應(yīng)用曾被譽(yù)為是“20世紀(jì)汽車工業(yè)的一項(xiàng)重大突破”。這種材料由于力學(xué)性能優(yōu)異、成形周期短、可制造大型結(jié)構(gòu)件以及可以回收利用而受到汽車界的高度關(guān)注。CTMT的初始產(chǎn)品是一種長玻璃纖維連續(xù)疊成的玻璃氈，經(jīng)PP浸漬壓制成PP增強(qiáng)片材。這種片材便于沖壓成形，適合于制造結(jié)構(gòu)件和大型覆蓋件。另外，增強(qiáng)反應(yīng)注射模工藝則具有優(yōu)異的機(jī)械和物理性能以及抗表面裂紋能力，但表面質(zhì)量比SMC差。目前，雖然采用薄壁技術(shù)制造PV-RRIM非常具有吸引力，但其加工成本高于SMC。
塑料在功能零部件上的應(yīng)用
高分子材料的未來除了高性能化外，高功能化也是一個(gè)重要的發(fā)展方向，今后這方面的開發(fā)利用將會(huì)十分活躍。
1、塑料電池
在聚乙炔等導(dǎo)電性聚合物上包覆金屬箔層，浸入電解液，引出導(dǎo)線，即可制得二次電池。塑料電池引人注目的原因是：
□ 單位重量的Ah容量大；
□ 能夠釋放高電壓；
□ 具有較高的功率輸出密度；
□ 形狀可自由選擇，方便在汽車上裝配；
□ 無公害，不必?fù)?dān)心鎘等重金屬污染。
盡管如此，塑料電池仍有自放電大、壽命短的缺點(diǎn)。
2、光導(dǎo)纖維
光電元件的開發(fā)領(lǐng)域很廣闊，但在汽車上使用時(shí)輸送距離不成問題，信息量也不多，因此，對輸送損失和輸送速度方面的要求并不嚴(yán)格，完全可以選用便宜的塑料光導(dǎo)纖維。
豐田汽車的光纖維控制系統(tǒng)、日產(chǎn)汽車的光通信和后座席控制系統(tǒng)所采用的光導(dǎo)纖維的芯線是高純度的PMMA，其包層為氟素聚酯，表皮材料則為摻入碳的聚乙烯。隨著電子設(shè)備的增加和電子控制的擴(kuò)大，汽車的電氣配線根數(shù)和重量也相應(yīng)增大，因此，在汽車上采用塑料光導(dǎo)纖維能夠帶來明顯的輕量化和成本下降的效果。
3、塑料磁鐵
將鐵氧體、稀土類鈷、阿爾科尼銅等硬質(zhì)磁性粉末用塑料粘接劑填充形成的塑料磁鐵具有塑料的優(yōu)良成形性與磁鐵的特性。在汽車上，它主要被用于刮水器電機(jī)的磁場帶、蓄電池液面?zhèn)鞲衅魃稀?/FONT>
（轉(zhuǎn)載）
