塑料在汽车设计中的应用
性价比高的汽车1.塑料的定义及分类
塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂。一般按照它的热熔性,把塑料分成热固性塑料和热塑性塑料。塑料作为汽车内饰件主要有以下4大优点:
(1)质量轻。塑料的平均密度只有一般普通钢材的15%-20%。这特点尤其对高档大型轿车有突出的优点,可以减去大量的车身自重。
(2)良好的加工性能。由于塑料材料的可塑性和与其他材料之间良好的兼容结合性能可以利用不同的材料组分,借助于各种现代化的成型加工机械,通过挤出、注塑、压延、模塑、吹塑等方法加工成具有各种不同形状不同性能、颜、功能的高分子汽车材料,如直接挤成管材、型材、板材,注射成有各种造型的制品、压延加工成薄膜等,还可根据需要制成各种颜、有夹层、中空、放嵌件等各种产品,还可根据要求进行二次加工,如机械制品一样的车削、冲切、裁剪、焊接、热熔、冷锯、复合等。
(3)优良的物理化学性能。塑料具有良好的绝缘性能,卓越的防腐蚀性能、耐老化性能、良好的耐磨和耐洗刷性能、良好的防水性能和力学性能、良好的能结结合性能,可以被加工成各种性能和功能的汽车内外饰件。
(4)优秀的装饰效果。汽车塑料最突出的优点是装饰效果优秀,它可以被一次加工成具有复杂造型和多种彩的制品,有时还需印刷、贴膜、轧花、复层、着,加工成具有非常逼真的形状、花纹和图案,可以仿制天然木材、金属、动物皮的纹理,还可以表面烫金、贴膜、镶嵌等。
汽车塑料材料也有不如传统材料的地方,主要表现在它的刚性、耐热性和可燃烧性、耐老化性能、表面耐刻划性和抗冻性等。
根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。
(1)热固性塑料。热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不熔特性的塑料,如酚醛塑料、脲醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。甲醛交联型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料。其他交联型塑料包括不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲二烯丙酯树脂等。
(2)热塑性塑料。热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化、冷却固化的塑料,如聚乙烯、聚丙烯、聚碳、热塑性聚酯、聚四氟乙烯等。热塑料性塑料又分烃类、含极性基团的乙烯基类、热塑性工程类、热塑性纤维素类等多种类型。
(2.1)烃类塑料:属非极性塑料,具有结晶性和非结晶性之分,结晶性烃类塑料包括聚乙烯、聚丙烯等,非结晶性烃类塑料包括聚苯乙烯等。
(2.2)含极性基团的乙烯基类塑料:除氟塑料外,大多数是非结晶型的透明体,包括聚氯乙烯,聚四氟乙烯,聚醋酸乙烯酯等。
(2.3)热塑性工程类塑料:主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS等。聚四氟乙烯、改性聚丙烯等也包括在这个范围内。
(2.4)热塑性纤维素类塑料:主要包括醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、玻璃纸等。
根据各种塑料不同的成型方法,可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。
膜压塑料是物性和加工性能与一般热固性塑料相类似的塑料;层压塑料是指浸有树脂的纤维织物,经叠合、热压而结合成为整体的材料;注射、挤出和吹塑是物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料;浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成定形状制品的液态树脂混合料;反应注射塑料是用液态原材料,加压注入膜腔内,使其反应固化成一定形状制品的塑料。常见塑料和树脂代号及名称:
缩写代号 | 塑料中文名称 |
PUR | 聚氨酯 |
PP | 聚丙烯 |
PE | 聚乙烯 |
PS | 聚苯乙烯 |
PVC | 聚氯乙烯 |
PC | 聚碳酸酯 |
ABS | 丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物 |
PMMA | 聚甲基丙烯酸甲酯 |
PF | 酚醛树脂 |
EP | 环氧树脂 |
PA | 聚酰胺 |
CRP | 玻璃纤维增强塑料 |
RP | 增强塑料 |
2.塑料成型在汽车行业的重要性
塑料是节能型材料,具有价格低、性能优异、密度低、吸声、隔热、防振、电绝缘性和耐化学药品性优良、可复合增韧增强、生产能耗低等特点,在汽车上的用量越来越大,适应的零部件范围不断扩展。现在,全塑车已经开始研发,将来会推广应用。汽车塑料件的广泛应用可减轻汽车自重、提高燃料效率、缩短加工周期、降低能耗、提高资源利用效率、保障安全和提供舒适的环境。实际上,这类材料必须经过适当的加工成型,才能成为一定形状结构和功能的车用塑料零部件。在这种意义上,不仅塑料产业的发展推动各类车的更新换代,而且汽车业的快速发展也推动了塑料成型加工工艺的发展。
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