Page 38 - 《橡塑智造与节能环保》2024年2期

综述与专论

质量要求，有必要强化塑料材质在车辆内外饰的应 水解而使其相对分子质量降低，物性下降；引起制品
用。 出现气泡、表面银丝、条痕等缺陷；导致制品尺寸不
当下，汽车上所应用的工程塑料种类也越来越 稳定，限制了某些用途，尤其是不能用作精密制品；
多，工程塑料已广泛应用于各种工艺的制造与生产 会引起刚性、强度等机械性能、电器绝缘性能和折射
中，小到日常生活的物件制造，大到汽车等交通工具 率等光学性能的变化，影响其应用。
的使用，优质的工程塑料都在其中发挥着重要作用。 工程塑料耐化学药品性能优良，特别是耐腐蚀性
据介绍，汽车零件用聚合物(树脂) 聚氨基甲酸酯一般 能优良；电绝缘性和绝热性优良，是电和热的绝缘导
被用来制造内外饰件，它不仅可以减轻汽车质量并能 体；设计自由度大，外观多样，可制成透明、半透明
提高舒适性，而且在碰撞的情况下可以减少人身伤亡 或不透明的制品。着色性良好，可按需要制成各种各
事故。减轻轿车重量的措施之一就是提高塑料制品在 样的颜色。可以进行表面涂装、印刷等特殊效果；成
轿车上的应用。现在的汽车工业领域大量的使用橡塑 型加工性能优良，复杂形状的制品可以一次成型，能
制品,以代替各种昂贵的有色金属和合金材料,不仅可提 采用各种成型方法进行大批量的生产，生产效率高，
高汽车造型的美观与设计的灵活性,降低零部件加工、 成本低，相同质量的零件，采用塑料制造费用仅为钢
装配与维修的费用,而且还可以降低汽车的能耗。已有 或铝的1/2~2/3左右；塑料可回收利用，能满足环境保
越来越多的塑料零部件取代了金属制品而出现在汽车 护、人类可持续发展战略的要求是节省资源、节能型
上,甚至全塑轿车也已经走到人们的面前，汽车造型更 的材料。
为美观和设计更为灵活,是降低零部件加工、装配和维 工程塑料虽然具有上述的各种优点，但同时也存
修费用的有效途径。汽车用塑料的使用已成为衡量汽 在着下面的一些缺点: 耐热性较差，多数只能在60~150
车工业发展水平的标志之一，这是挑战也是机遇。 ℃下使用，导热性也不好；成型收缩率大，难以制得
汽车各部件是由各零件组装而来，而各零件又 高精度的制品，尺寸稳定性差；长期使用性能较差，
由各种材料经过各种成型方法加工而来。这些成型方 易老化，易发生蠕变、疲劳等；易燃烧，燃烧时产生
法大致可分为一次加工、二次加工，更有甚者是通过 大量黑烟和有毒气体，污染环境，影响人类健康。
多次加工材料形成产品。在汽车内外饰产品设计过程 塑件自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收
中，工程塑料代替金属，不仅能减轻车重，降低燃油 缩的特性称为收缩性。塑件的成型收缩主要表现在以
消耗和碳氢化合物排放，还可提高动力性，适应恶劣 下方面: 一是塑件的线尺寸收缩:由于热胀冷缩，塑件
环境，增加安全性，而且由于工程塑料可回收，从而 脱模时弹性恢复、塑件变形等原因导致塑件脱模冷却
节省了制造过程中的资源消耗，最终使汽车在安全和 到室温后，其尺寸缩小，为此模具设计时必须给予补
成本两方面获得更多的突破。 偿；二是收缩的方向性:成型时由于分子的取向作用，
使塑件呈现各向异性，沿料流动方向收缩率大，强度
2 工程塑料的性能特点 高，与料流动方向垂直方向则收缩小，强度低。另
工程塑料与其他材料相比，具有如下的性能特 外，成型时由于塑件各部位密度及填料分布不均匀，
点: 塑料的抗冲击性、柔韧性优异，手感好，耐摩擦 故收缩也不均匀：三是后收缩:脱模后由于残余应力的
磨损性能、耐疲劳性能优良，避震、吸音，NVH等方 存在导致塑件的再次收缩称为后收缩，一般塑件在脱
面表现良好。某些玻纤增强的塑料其比强度(强度与相 模后10 h内变化最大，24 h 后基本稳定。总的来说，
对密度之比)已接近甚至超过一般的金属材料。工程 工程塑料具有其他各种材料所不具有的各种优点，特
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塑料的密度通常在0.83~2.2 g/cm 之间，是除木材之外 别基于成本和节能的方面，所以被汽车工业大量的采
的较轻的材料，当将其制成泡沫时，其密度可以低至 用，特别是随着石油资源的日益枯竭，对汽车减轻自
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0.01~0.05 g/cm 之间，而钢材为7.8 g/cm ，铝为2.7 g/ 重和降低能耗的要求日益提高，再加上对乘坐舒适
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cm ，都高于塑料。 性、安全性、美观性的要求，汽车塑料件的用量正在
吸水率是材料的重要特征之一，水分的存在往往 逐年增加。
会引起一系列的不良后果，如:某些树脂在成型时会因 每100kg塑料可替代汽车上的其他材料200~300

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