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汽车车身材料解析

发布时间:2020-04-22 12:18:25  浏览次数:1177

1前照灯框架


汽车前照灯框架常采用热塑性塑料经过表面涂装。常用的材料为PC、PBT、ABS等。

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2后视镜+车身装饰件

汽车材料要求高强度、良好的耐候性以及尺寸稳定性。同时为了得到美观的外观,需要材料表面装饰性能好,配合电镀等表面处理工艺。常用的材料有PA,ASA,PC等,或者它们的合金。

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3车身材料


汽车车身外壳绝大部分是金属材料,钢板、碳纤维、铝、强化塑料等,不同用途的汽车外壳、不同部位的材料不同,一般是钢板,奥迪高档车是铝,赛车是碳纤维,悍马H2的引擎盖是强化塑料的。


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4汽车车窗材料

汽车车窗材料要求:透光、轻质、隔热、隔声、阻燃、抗老化、耐冲击和耐压力波等。


传统的汽车前、后窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃,借橡胶密封条嵌在窗框上或用专门的粘合剂粘贴在窗框上。为便于自然通风,汽车的侧窗玻璃通常可上、下或前、后移动。在玻璃与导轨之间装有呢绒或植绒橡胶等材料的密封槽。


目前也有采用聚碳酸酯保温透光板制作车窗,这种材料可减轻车辆重量,减少维修费用。

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5汽车外饰涂料


汽车涂料要求具有极好的耐候性和耐腐蚀性,同时需要极好的施工性能和配套性;极强的装饰性,经久不变,颜色饱满;优良的机械性能;极好的耐刮擦性和耐污性;良好的经济效益以及环境友好;车身的涂装方式有电泳涂装、喷涂、浸涂。常用的涂料有电泳涂料,有机溶剂型涂料等。


汽车内饰常用改性塑料

汽车内饰系统是汽车车身的重要组成部分,而且内饰系统的设计工作量占到汽车造型设计工作量的 60%以上,远超过汽车外形,是车身最重要的部分之一。在汽车内饰系统中,塑料的使用越来越普遍。汽车内饰系统包括:安全带、地毯、车内照明、座椅系统、立柱护板系统、门内护板系统、安全气囊、方向盘、仪表板系统、副仪表板系统、发动机舱内装件系统、顶棚系统、车内声学系统、空气循环系统、行李箱内装件系统等。


一 、 尼 龙 材 料 (PA )

尼龙主要用于汽车发动机及发动机周边部件,主要品种是 GFPA6、GFPA66、增强阻燃 PA6 等产品。

1、在汽车发动机周边部件上的应用:由于发动机周边部件主要是发热和振动部件,其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。这是因为尼龙具有较好的综合性能,用玻纤改性后的尼龙,主要性能得到很大的提高,如强度、制品精度、尺寸稳定性等。另外,尼龙的品种多,较易回收循环利用,价格相对便宜等,这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。进气歧管是改性尼龙材料在汽车领域中最为典型的应用,1990 年德国宝马汽车公司,首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上。之后美国福特用玻纤增强 PA66 制造的进气歧管应用在 V6 发动机上,紧接着世界各大汽车公司纷纷跟进,改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。

2、在汽车发动机部件上的应用:发动机盖、发动机装饰盖、汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料,与金属材质相比,以汽缸头盖为例,质量减轻50%,成本降低 30%。除了发动机部件外,汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙,如机油滤清器、刮雨器、散热器格栅等。聚赛龙尼龙材料在汽车领域的应用:

牌号 特性 应用 材质

SXX8523 玻纤增强、热稳定 汽车后视镜外壳 PA6+15GF

SXX8525 玻纤增强、热稳定、耐候 汽车散热风扇 PA6+25GF

SXX8528玻纤和矿物增强、热稳定、尺寸稳定副仪表板 PA6+30GF+30MD

SXX6638矿物增强、热稳定、尺寸稳定汽车轮毂 PA66+15MD

SXX6813 耐热老化、电绝缘高强度的机械部件、外壳PA66+15GF

SXX8633 热稳定、硬度高、可喷涂 发动机罩盖 PA66+20MD

SXX8563高强度、耐盐、耐水解、耐应力汽车发动机散热系统PA66+PA612+35GF

SXX8566 玻纤增强、热稳定、外观好汽车进气歧管、脚踏板PA6+30%GF


二 、 聚 酯 材 料 (PBT )

在汽车制造领域,PBT 广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等汽车零部件。PBT 与增强 PA、PC、POM 在汽车制造业中的竞争十分激烈,PA 易吸水,PC 的耐热性耐药性不及 PBT。在汽车用途接管方面,由于 PBT 的抗吸水性优于 PA,将会逐渐取代 PA。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下,由于潮湿易引起塑性降低,电器节点处容易引起腐蚀,常可使用改性 PBT。在 80℃、90%相对湿度下,PBT 仍能正常使用,并且效果很好。

聚赛龙 PBT 材料最主要应用于车灯系统:

牌号 特性 应用 材质

SXX3104 突出的耐热性,可电镀性 车灯反光部件 PBT

SXX4310 高耐热、刚性好 车灯饰圈 PBT+PET


三 、 聚 甲 醛 材 料 (POM )

汽车行业是 POM 材料最大的潜在市场。POM 具有质轻、硬度大、耐磨、耐蠕变、耐化学腐蚀性等优点,非常适合制造汽车用的汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万上节轴承、马达齿轮、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等,尤其是滑块等耐磨零件是改性 POM 的强项,这些部件对金属磨耗小,减少了润滑油用量,增强了部件的使用寿命。聚赛龙公司通过增强、增韧、耐磨等改性手段,开发出系列高性能聚甲醛产品,广泛应用于汽车领域:

品名 典型牌号 特性 应用

玻纤增强 POMSP520G20%玻纤填充,高强度齿轮、轴承、门把手、喇叭格子、紧固件、控制开关等

              SP530G30%玻纤填充,尺寸稳定性

增韧 POM SP500T 高抗冲

耐磨 POM SP521WR 20%玻纤填充耐磨


四 、 聚 碳 酸 酯 材 料 (PC  )

改性 PC 由于具有优异的耐热性、耐冲击性、刚性和良好的加工流动性,在汽车上主要应用于外饰件和内饰件,仪表板周围部件、防冻板、车门把手、阴流板、托架、转向柱护套、装饰板、空调系统配件、车灯零部件等汽车零部件。聚赛龙 PC 材料在汽车领域的应用:

牌号 特性 应用 材质

SXX4220 高耐热、耐候性优异 后灯零部件 PC/ASA

SXX3110 高耐热、可电镀 头灯零部件 PC/ABS

SXX9931 较高的冲击强度和流动性 汽车仪表板骨架 PC+ABS

SXX9962 高流动、高冲击 汽车中控台 PC+ABS


一 、 改 性 塑 料

其中用到改性塑料的有中控面板、立柱罩、遮光板、冷却风扇、车内灯、换挡器盖板、保险带夹、侧镜内饰件等。在汽车内饰系统中使用的改性塑料主要有改性 PP、改性 PC、改性 PC/ABS、改性 ASA 等。


增加改性塑料在汽车中的用量可以降低整车成本、重量,并达到节能的效果。经过多年的发展,塑料在汽车内饰用料中所占比例已达 60%以上。大量运用塑料材质也有利于简化汽车的制造工艺。


改性塑料在汽车内饰方面的应用:仪表板、门板用低 VOC 耐刮 PP/EPDM+T20,门拉手及底座用电镀 PC/PBT、PC/PBT+GF,中控装饰件用电镀 ABS、PC/ABS。


通过利用”清洁塑料“、复合型材料等的特性,并结合环评、安全法规,提升汽车内饰高档感,已成为车用内饰塑料发展的另外一块高地。汽车外饰件使用塑料备受争议,相比之下,大家对内饰塑料的包容度要高得多,

但这并不代表他们对塑料完全接受。在下一阶段,如何提升内饰塑料的高档感将是重中之重。高档感可分为物质层面和精神层面,随着汽车档次的提升以及消费考究点的增多,消费者对汽车内饰的美观与舒适要求也在不断攀升,这要求塑料在造型、触感、美感、环保等方面都要进一步提升。


由于车用塑料种类众多,这就要求我们更加明确塑料内饰高档感的提升方法,找到不同层面的突破方向。这里我们从“清洁塑料”、开发复合型材料和向安全、耐久性方向发展三个层面进行划分。


二 、 清 洁 塑 料

汽车内饰材料的选用,除了整体的美观大方之外,最主要的就是如何选择低 VOC散发的材料,避免“隐形杀手”。如德国汽车协会规定,汽车内甲醛的浓度不得超过 0.08ppm。顾名思义,清洁塑料可以统指对人和环境无害的材料,在此方面,包括免喷涂塑料、生物塑料、有机-无机纳米复合材料等新型材料的选用成为了重要研究方向,这里重点举例免喷涂塑料。涂料中含有大量的 VOC,在使用过程中会向外挥发出苯、甲醛、二甲苯等有毒有害的化学物质,严重影响环境质量,免喷涂材料的应用由于对环境的伤害较小而越来越受到重视。比如金属光泽效果的免喷涂材料(以 PP、ABS、PC/ABS、PMMA、PA 为主),可以替代电镀塑料,用于内饰装饰条、行李支架等制件。免喷涂高光无痕注塑作为一种免喷涂绿色成型技术备受瞩目,其特点为:制件为整体同一材料,对环保及降低成本极为有利。而高光免喷涂材料主要有PMMA/ASA、PC 和 ASA,内饰件上,他们主要应用在汽车控制台等部件中,还有进一步探索的空间。


三 、 开 发 复 合 型 材 料

汽车上使用复合材料的零件主要是仪表板、门板等,基本上是由表皮(塑料、织物、皮革),隔音减振部分(泡沫或纤维)和骨架部分组成,这种形式的零件既满足一定的使用功能,又使人感到舒适美观。以车门内板为例,为满足耐候性和柔软性要求,不少企业已经开始使用热塑弹性体与 PP 泡沫板相叠合的结构,并使用车门内板和车门扶手一体化成型方案,达到舒适美观和提高车内可利用空间的要求。此外,还可通过改性的方法开发复合型材料。比如将凝胶化的材料均匀分散在PP 基体材料中,凝胶化的高分子材料微粒具备高度各向异性的特性,提高了材料表面微粗糙度,呈漫反射状消光效果,与蒙皮的低光泽效果目视接近。在相同的光源照射下,高质感内饰 PP 制件比普通材料能减弱反光,且光泽度均一,有效提升了内饰的档次。


四 、 向 安 全 、 耐 久 性 方 面 发 展

现今交通事故率高,汽车内饰件的安全性要求更加突显。比如,仪表板表面的头部冲击试验,其下边缘的膝盖撞击试验等,均要求被检验的内饰件不能碎裂,不能碎片四溅或出现棱角伤人。因此,汽车内饰件不仅要求舒适美观,更要求能保护乘客安全。


表面为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)吹塑薄膜制备的汽车车窗玻璃,当 PMMA 薄膜受到汽车内部相反方向的冲击进入张力状态下时,易于在此处断裂,能够使乘客在遭遇事故时打破车窗,提高安全性能。除安全性外,工业发达国家汽车的平均使用寿命一般为 7~12 年,发展中国家汽车使用年限普遍较发达国家长,全球汽车平均使用年限约为 15 年左右,所以内饰件耐久性也是重要的评判指标。这方面,高性能工程塑料的使用就极为迫切了。国外汽车品牌现在已经大规模使用高性能工程塑料和塑料复合材料。未来汽车的车门、车顶、座椅部件、轮毂以及汽车周边结构件,甚至车身都有可能改用工程塑料。