外饰件塑料化进程一向十分艰难,随着塑料化带来的优势越发明显,包括发动机盖、尾门和油箱等覆盖件和底盘附件也开始有扩大使用塑料材质的趋势。相信随着车身塑料优点的普及,大家对塑料化的偏见也会逐渐消除。

Exterior parts plasticization has alwaysbeen difficult. With technological advancement, the application of plasticmaterials can be extended to engine covers, tailgates, fuel tank covering partsand chassis accessories.


车身外饰件塑料化艰难前行?
车身外饰件塑料化艰难前行?

与大家对内饰件塑料化十分包容不同,外饰件塑料化进程一向十分艰难,这可能与各种碰撞现场,塑料化的外饰件被“轻易”撞得七零八落有关。诚然,一般塑料强度与传统金属板材相比并无优势,但外饰件塑料化带来的诸多优点却也是传统金属板材无法比拟的。

除熟知的塑料有助于轻量化外,塑料还能带来更加丰富的造型变化,并设计出更加符合空气动力学的外形。

反观现代汽车设计,比如风阻系数被压榨到0.19Cd的奔驰IAA概念车,前保险杠附近的襟翼可以通过智能调整,分别向前和向后移动25mm20mm,来改善车轮罩周围的气流流动,再配合主动式进气格栅即时调控,减小气动阻力中的内流阻力。而这一系列设计,如果想要通过金属板材实现,其难度会呈几何倍数递增。

外饰件塑料化呈现扩大趋势

汽车外饰是通过螺栓、卡扣或者双面胶条连接在车身上的部件,在车身上主要起到装饰、保护及开启等功能。按此定义,外饰件主要包括前后保险杠、进气格栅、挡泥板、后视镜、灯、门把手、天窗等。

事实上,随着塑料化带来的优势越发明显,包括发动机盖、尾门和油箱等覆盖件和底盘附件也开始有扩大使用塑料材质的趋势。比如2000年以后,塑料油箱在美国、欧盟国家和日本的市场占有率就已经超过了90%。国内由于知识普及不足等原因,这一比例要低得多,但从已经出台的《车辆燃油箱使用标准》(GB18296-2001)看,无论金属油箱还是工程塑料油箱,只要符合国际标准都可进入市场,这说明技术层面上塑料油箱已经受到了国家认可。

根据研究结果,汽车每降重10%,燃油效率能提高6%~8%不等;汽车每降重100kgCO2排放降低8.5g/km。所以如何降低动辄十多斤的尾门重量,将会成为下一阶段的行业爆点。

如何衡量塑料化的优劣

目前常用的外饰材料有PP(聚丙烯)ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)ASA(苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶共聚)POM(聚甲醛)PA(尼龙、聚酰胺)PC(聚碳酸酯)PE(聚乙烯)等。但依据不同使用区域的特定要求,各部件使用的塑料原材料各有不同,比如保险杠多采用PP材料、灯罩一般采用PC或者PMMA材料,灯座一般采用ABS材料、进气格栅常用材料为ABS或者PC/ABS合金(这两种材料具有良好的电镀性能)。

就整体而言,外饰件需要符合“三化”、“六性”的要求。“三化”要求:标准化、系列化、通用化;“六性”要求:合理性、先进性、方便性、可靠性、经济性、工艺性。以可靠性为例,汽车外饰件除了要具有内饰件的功能外,还要求具有高强度、高韧性、耐环境条件性能及抗冲击性能等。

据乘联会资料显示,2017年中国汽车市场全年累计销量达2376.44万辆,前、后保险杠以15Kg估算,改性聚丙烯的市场量至少在35.64万吨,而改性PP复合材料目前的价格在12-15元人民币/千克,按此估算改性聚丙烯保险杠市场至少在42亿元人民币以上。

由此可见,由聚丙烯和多种有机、无机材料,经特殊的复合技术精制而成的改性聚丙烯将毫无疑问地成为汽车外饰件塑料化攻坚点。

除传统塑料外,新型塑料入驻汽车领域也将成为一道亮丽的风景线,虽然大多数暂时存在概念或起步阶段,但其描绘的美好前景却是真真切切的。

此前,在汽车智能化和轻量化开放度非常之高的荷兰,该地一批大学生就打造出了一款“生物基”轻型电动汽车Lina,该车除轮子和悬架系统外均使用生物材料,主要成分从亚麻和甜菜中提取。车身构造具有靠近玻璃纤维的强度重量比,车体架构总重量仅310kg,不过由于该生物基材料强度不高,Lina并没能通过碰撞测试。现在看来,虽然由于强度不足等原因,生物基材料大面积使用的难度还很高,但在外饰件上还是有其发挥空间的。

结语

塑料在工艺技术上的革新,促使了工程制造中的应用,相信随着车身塑料优点的普及,大家对塑料化的偏见也会逐渐消除。随着轻量化要求日益紧迫,塑料广泛的应用于汽车外饰件已是大势所趋。可以预见,汽车全塑化将会是未来的重要发展方向。 

作者:中国塑料机械网 来源:中国塑料机械网信息中心
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