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汽車用塑料代替鋼材的大消耗量已達到20%以上

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汽車用塑料代替鋼材的大消耗量已達到20%以上

發布日期:2021-09-13 11:39 來源:http://www.uxt8uc.com 點擊:

汽車用塑料代替鋼材的大消耗量已達到20%以上。

應該是輕量化的大趨勢。

目前,世界汽車材料技術的主要發展方向是輕量化和環保化。減輕汽車重量是減少汽車排放、提高燃燒效率有效的措施之一。據悉,汽車重量每減輕10%,油耗可降低6% ~ 8%。因此,增加汽車塑料材料的使用量是降低汽車成本和重量,增加汽車有效載荷的關鍵。

近年來,各車企為了增強市場競爭優勢,紛紛研發推出輕量化設計車型,大大提高了塑料的利用率。2013年在寶馬量產的BMWi3純電動汽車,外殼采用塑料材質,底盤采用鋁合金材質,相比傳統同類車型減輕了250~350 kg的重量。而這種塑料帶鋼的減重趨勢也在我們自主品牌中流行。以轎車、輕型車為例,CA7220小紅旗轎車塑料用量為88.33kg,上海桑塔納67.2kg,奧迪89.98kg,富康81.5k  g,依維柯0041 144.5kg;在重型車輛中,斯太爾1491是82.25公斤,斯太爾金是120.5公斤。

“除了輕量化之外,在汽車上使用塑料還能在一定程度上降低產品成本。相對來說,塑料成型容易,使得形狀復雜的零件加工非常方便,可以節省工程師對磨具和工藝的調試時間,加快產品的商業化,有助于降低成本,提高效率。”材料制造商Celanese在接受Geshi采訪時表示。

節能是關鍵。

塑料應用和輕量化推廣的主要目的是促進汽車節能減排進程,減少對外部環境的污染。然而,塑料造成的環境污染也不容忽視。

近年來,由汽車空氣污染引起或誘發的疾病呈上升趨勢,已成為現代人類面臨的大威脅之一。據北京朝陽醫院呼吸系統疾病教授郭兮恒,介紹,汽車內的苯、甲醛等揮發性物質,短時間吸入后會引起中樞神經系統的麻醉,有的人可能會出現頭暈、頭痛、惡心、胸悶、乏力、神志不清等癥狀,有的人可能會出現昏迷,導致呼吸循環衰竭而死亡。長期接觸有一定溶解度的甲苯、二甲苯會引起慢性中毒,導致頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等神經衰弱樣綜合征。

因此,低排放材料的研發顯得尤為關鍵和迫切。事實上,一些環保原材料廠商已經推出了一系列解決方案,比如錦湖日麗,的塑料將傳統內飾塑料的排放量降低了60%以上;塞拉尼斯還成功開發了一系列低排放、免噴涂的材料,用于汽車內外件,如Hostaform  XAP2 POM、Hostaform  MetaLXTM  POM等,其中免噴涂MetaLXTM  POM在保證產品金屬光澤和質感的同時,具有優異的耐刮擦性,同時減少了噴涂/電鍍設備和人力的投入,從而為汽車零部件的制造提供了一條簡單、低成本的途徑。

據悉,2015年,我國將發布汽車空氣質量強制性標準,這將對汽車制造商、零部件供應商和材料制造商提出更高的要求。未來會推出更多低排放材料的產品,清潔車輛不再是口號。

塑料汽車安全嗎?

傳統觀念普遍認為輕薄產品安全系數低。然而,中國汽車工程學會工業研究所運營總監王智文,在接受采訪時指出,汽車越重越安全。即使在汽車上使用非常輕的材料,如果采用高強度的加工技術,也可以達到非常輕但非常有彈性的效果,因此越安全。"

在強度方面,一些工程塑料并不遜色于金屬,其中聚甲醛(POM)被稱為“賽鋼”。該產品由塞拉尼斯發明,不僅具有類似金屬的強度和硬度(與PC/ABS相比,其強度高600-700Mpa),而且具有更高的抗疲勞、抗沖擊、耐腐蝕和彈性。此外,該產品在較寬的溫度和濕度范圍內具有良好的自潤滑性能和穩定性。目前,它已廣泛應用于汽車的許多部件,如燃油系統、保險杠支架、軸承等。

在金屬硬度和強度相近的基礎上,工程塑料還具有“軟”的性能,其彈性變形可以吸收大量碰撞能量,對強沖擊有很大的緩沖作用,對車輛和乘客起到保護作用。因此,現代汽車采用增塑儀表板和方向盤來增強緩沖效果。前后保險杠和車身裝飾條由塑料材料制成,以減少車外物體對車身的沖擊。此外,塑料還具有吸收和衰減振動和噪音的功能,可以提高乘坐舒適性。同濟大學汽車學院教授王宏雁,表示,車身希望在安全設計中通過結構變形吸收部分碰撞能量。只要結構合理,制造工藝得當,塑料材質的車身安全性應該優于金屬材質的車身。

除了車身零件,如上所述,工程塑料開始從車身的小零件擴展到大零件。例如,為了提高汽車的駕駛安全系數,6165A6PPS(聚苯硫醚)被用作汽車的材料,并被結合到新型汽車擋風玻璃中成像裝置的部件中。據該公司介紹,擋風玻璃的安全性能是衡量汽車整體功能的關鍵。6165A6 PPS是一種力學性能很強的聚合物。這種摻有65%玻璃和礦物纖維的增強工程塑料可以大限度地減少材料的彎曲,是一種理想的汽車塑料。


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