常见的汽车零件工程塑料

塑料做汽车材料有哪些优势呢?

  第一，汽车材料应用塑料的优势是减轻车体的重量

  轻量化是汽车业追求的目标，塑料在此方面可以大显其威。一般塑料的比重为0.9~1.5，纤维增强复合材料比重也不会超过2，而金属材料中，A3钢的比重为7.6、黄铜为8.4、铝为2.7。这使塑料成为汽车轻量化的首选用材。

  第二，塑料成型容易，使得形状复杂的部件加工十分便利

  例如仪表台用钢板加工，往往需要先加工成型各个零件，再分别用连接件装配或焊接而成，工序较多。而使用塑料可以一次成型，加工时间短，精度有保证。

  第三，增强缓冲作用

  前后保险杠、车身装饰条都采用塑料材料，以减轻车外物体对车声的冲击力。另外，塑料还具有吸收和衰减振动和噪声的作用，可以提高乘坐的舒适性。

  第四，塑料耐腐蚀性强，局部受损不会腐蚀

  钢材制作一旦漆面受损或者先期防腐做的不好就容易生锈腐蚀。塑料对酸、碱、盐等抗腐蚀能力大于钢板，如果用塑料做车身覆盖件，十分适宜在污染较大的区域使用。

  第五，改性塑料可适应车上不同部件的用途要求

  例如保险杠要有相当的机械强度，而坐垫和靠背就要采用柔软的聚氨酯泡沫塑料。更方便的是塑料颜色可以通过添加剂跳出不同颜色，省去喷漆的麻烦。有些塑料件还可以电镀，如abs塑料具有很好的电镀性能，可用于制作装饰条、标牌、开关旋钮、车轮装饰罩等。

  高功能塑料在汽车中正得到越来越多的应用。使用塑料有助于减轻汽车重量，汽车重量每减少10%，燃料经济性可提高5%，汽车制造商适应塑料代替传统的钢制材料还可降低成本。塑料可提高汽车制造商设计的灵活性。塑料在汽车中的成功应用更使汽车成本得以降低，一个简单的注模塑料部件可起到许多金属部件焊接在一起的功能，塑料可模铸成比钢组合件更为复杂的形状，可减少集成过程中所用的部件数。

  注模的塑料部件也具有美学效果，而使用传统的材料如钢和玻璃很难达到，如玻璃前灯透镜用聚碳酸酯材料替代。环境动力正在推动汽车生产商采用基于塑料的汽车釉料。在许多汽车生产商的评估项目中，燃料消费和二氧化碳排放是考虑的关键因素。

  工程类塑料由于拥有较好的综合机械性能，在汽车领域也得到广泛使用，在本文中主要介绍聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PU)、聚碳酸酯(PC)。

  一PA

  聚酰胺，俗称尼龙，工业使用上PA种类较多，常用的有PA6、PA66和PA610。PA易印刷，易染色，电性能优良;耐药品，耐油的腐蚀。机械方面的共性是坚韧，都具有很高的表面硬度，拉伸强度好，抗冲击能力好，耐疲劳，耐折迭，耐应力开裂。PA的抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变，所以水相对是PA的增塑剂，加入玻纤后其抗拉抗压强度可提高2倍左右，耐温能力也相应提高，PA本身的耐磨能力非常高，所以可在无润滑下不停工作。PA的缺点耐酸性差，耐光性差，耐污染性差。由于热膨胀和吸水性的影响，制件尺寸稳定性差，收缩率1～2%，需注意成型后吸湿的尺寸变化。吸水率100%，相对吸湿饱和时能吸8%，合适壁厚：2～3.5mm。

  注塑性能：PA由于酰胺基的存在，吸水强而吸水牢固，因此，在注塑时应充分的烘干，一般要在120℃烘干3-4小时;PA粘度小，流动速度快，为防止射嘴流诞，应采用自锁喷嘴或尼龙专用喷嘴。同时，要注意模具精度。

  PA在汽车领域主要用于制造软管(制动软管、燃油管)、燃烧油过滤器、空气过滤器、机油过滤器、水泵壳、水泵叶轮、风扇、制动液罐、动力转向液罐、白叶窗、前大灯壳、安全带。

  二PMMA

  聚甲基丙烯酸酯，俗称有机玻璃，耐室外老化，有极好的透光性，爆晒而不影响它的透明度，在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光，室外十年仍有89%，紫外线达78.5% 。机械强度较高，有一定的耐寒性，耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质较脆，易熔于有机溶剂，表面硬度不够，易刮伤起毛。合适的塑料产品：有一定强度要求的透明结构件。

  注塑性能：PMMA的吸湿率为0.3%，注塑前必须进行干燥，一般在80℃ 左右干燥2～4h;注塑时熔体温度在240～270 ℃，模具温度要控制在35～70℃。

  PMMA由于其良好的透光性能，广泛用在汽车照明标志牌、车门玻璃和灯玻璃罩上。

  三POM

  聚甲醛，俗称赛钢，抗拉强度，沖击韧性，刚性和疲劳强度，抗蠕变性能很高，尺寸稳定性好，吸水性小，摩擦数小，具优良的耐摩擦磨损性能，在高温和水中仍有很大的刚性，耐化学腐蚀性能同于PA，但价格较低，耐反复扭曲，有突出的回弹能力。可在-40摄氏度-100摄氏度之间长期使用。POM的不足之处在于：易受强酸腐蚀，不耐高温，热稳定性差。收缩率2-3.5% 合适壁厚：1.5-2.5mm。

  注塑性能：POM有明显的熔点，175℃时熔化，240℃时就分解，一般加工温度为190℃～220℃，它的加工范围很窄;POM不吸水，在注塑时，一般不需要烘干，但质量要求高的制品，可以用60℃烘干1～2小时即可;温度不可太高，否则无染色制品会变色;它的耐酸性差，不能用酸性染料染色。

  POM在汽车上用与制造仪表板手套箱附件、各种阀门(排水阀门、空调器阀门等)、各种叶轮(水泵叶轮、暖风器叶轮、油泵轮等)、各种电器开关及电器仪表上的小齿轮、各种手柄及门销等。

  四PC

  聚碳酸酯，具有突出的冲击韧性和抗蠕变性能，耐热性好，耐寒性也很好，脆化溫度达-100℃ ，抗弯强度与尼龙相当，并有较高的延伸率和弹性模量，但疲劳强度小于尼龙66。吸水性较低，收缩率小，尺寸稳定性好。耐磨性与尼龙相当，并有一定的抗腐蚀能力，但成型条件要求高。耐气候性好，可在较高的温度和高载荷下条件下长期应用，但不可在湿温下使用，耐溶剂性差，有应力开裂现象，疲劳强度差。收缩率0.5-0.7% ，合适的壁厚为2-3.5mm。PC加入玻纤可改善其收缩率，机械强度和耐温性，在100℃左右长期使用钢性会增加，可用退火改善內应力。

  注塑性能：PC有明显的熔点，220℃时熔化，350℃时就分解，一般加工温度为250℃～320℃;它吸水，少量的水分可以引起它在高温时分解，在注塑时必需要烘干，烘干温度可以用120℃烘干4～5小时即可;PC料的熔融粘度大，注塑时需要用较大的压力;PC在加工时，如果条件允许，可以用模温机提高模具温度，以降低产品的残余应力;PC的收缩率与加工条件和制品的壁厚无关，它的纵横向收缩率比较接近，因此，可以加工成精度很高的制品;它的收缩率为0.5%。

  主要合成体PC-ABS简介：PC-ABS是PC与ABS的共混材料，通常以共混造料后，以粒料形状供应。如果只把两种料简单的混合后，直接注塑，效果很差，会出现分层现象;PC的优点是刚而韧，缺点是应力开裂，粘度大;ABS的优点是流动性好，但表面硬度低;这样共混后的材料PC-ABS即保留了两者的优点;PC-ABS具有较高的表面硬度，较高的刚性和韧性，也有较高的抗应力开裂能力;它的机械性能介于两者之间。

  PC在汽车领域主要用在制造灯罩，左右轮罩护板，仪表挡板本体(PC+ABS)、左右风框盖、中间风框盖(PC+ABS)、后保险杠缓冲垫。

  五PU

  聚氨酯，根据聚合反应生成物的不同，常用的分为硬质聚氨酯和软质聚氨酯。硬质聚氨酯的强度很高，韧性好，绝热性好，防水效果好，成型工艺简单，生产效率高;软质聚氨酯的弹性很好，吸音效果好，耐老化性能、抗化学介质能力等，综合力学性能远远超过PVC等材料。聚氨酯的聚合很方便，不仅可在常温常压条件下进行聚合反应，甚至可以进行现场聚合后直接发泡或喷涂、修补等施工。

  聚氨酯泡沫塑料广泛应用于汽车内饰和吸收振动的零部件上，如涂覆材料、聚氨酯硬质塑料板材、聚氨酯弹性体、座椅软泡沫材料、装饰件、沙发革、车顶饰品;应用最多的是各种软质和硬质的聚氨酯泡沫材料，它有隔振、隔音、降噪、保温隔热;PU还可制成车用聚氨酯涂料、粘结剂、密封剂等。汽车上的PU代表制件有仪表板、后视镜、保险杠、座椅软垫、头枕、转向盘、仪表板防振垫、支柱装饰件、前顶衬里、窗框架、顶棚与侧顶架装饰、门衬板、遮阳板、后顶架装饰等。

  六聚乙烯

  聚乙烯(PE)

  通过对高密度PE和低密度PE树脂的接枝改性(马来酸酐接枝聚丙烯ST-5)和填充增韧改性可以用南京塑泰的增刚增韧母料ST-12，得到了具有良好的柔韧性、耐候性和涂装性能的系列改性PE合金材料。PE主要采用吹塑方法生产燃油箱、通风管、衬板、导流板和各类储罐，如制动液﹑清洗液储罐 。欧洲汽车上正式采用塑料燃油箱，其主要材料为高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)。