【正文】 這樣有助于節(jié)省成本。為此，需要塑料材料供應(yīng)商、塑料零部件生產(chǎn)商以及汽車主機廠共同努力，開創(chuàng)中國汽車塑料技術(shù)的新天地。 另外，還應(yīng)積極開展塑料回收技術(shù)的研究。除此之外，還必須解決制品的表面或涂裝、聯(lián)接、試驗評價等問題，所有這些都被稱之為應(yīng)用技術(shù)。其結(jié)果是：企業(yè)在增加自身成本、喪失自主核心技術(shù)的同時還導(dǎo)致了嚴(yán)重的重復(fù)引進(jìn)問題，而且這樣的引進(jìn)也只是停留在“復(fù)制制造模式(Copying Manufacture)”的水平上。盡管從加工能力方面來看，國內(nèi)大多數(shù)供應(yīng)商幾乎不存在什么問題，但是在核心技術(shù)方面卻表現(xiàn)出對引進(jìn)技術(shù)的嚴(yán)重依賴。所有這些因素都成為制約塑料應(yīng)用發(fā)展的障礙。 (2)塑料將在碰撞能量吸收技術(shù)中發(fā)揮作用 隨著安全法規(guī)的日益嚴(yán)格，目前轎車除了必須滿足前碰撞乘員安全保護(hù)法規(guī)外，還必須滿足行人安全保護(hù)要求。 1)輕量化技術(shù)的發(fā)展為車身應(yīng)用帶來了機遇 塑料應(yīng)用是實現(xiàn)輕量化的重要途徑之一。未來幾年，塑料車身以及塑料擋風(fēng)玻璃也將成為塑料應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的熱點。目前，我國每輛轎車塑料用量平均為100kg，占總重量的8%左右，達(dá)到國外20世紀(jì)80年代中期的水平。汽車塑料零部件的開發(fā)在這兩大發(fā)展問題中扮演著一定的角色，也面臨著自身的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)。中國的汽車塑料工業(yè)任重而道遠(yuǎn)上汽汽車工程研究院副總工程師 王東川汽車塑料的用量是衡量一個國家汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的標(biāo)志之一。SPS是由金屬催化得到的間規(guī)聚苯乙烯，是一種結(jié)晶形聚合物，具有優(yōu)良的耐熱性、耐化學(xué)品性、良好的機械性能以及卓越的耐濕性、電性能和加工性能。目前全球90%的玻纖增強PP用於轎車上，其目標(biāo)主要是用於發(fā)動機罩、儀表板骨架、蓄電池托架、座椅骨架、轎車前端模塊、保險槓、行李架、備胎盤、擋泥板、風(fēng)扇葉片、發(fā)動機底盤、車頂棚襯架等。不斷推出的PP增強和高抗沖新牌號，為其在一些領(lǐng)域替代工程塑料提供了可能。德國BASF公司開發(fā)的由聚醚石風(fēng)Ultrason E制備的發(fā)泡塑料Ultratoct也已開始用於BMW公司M3 CSL型運動車的後座靠背，重量僅為以前鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)的一半，汽車碰撞時顯示同樣的性能，而振動阻尼性則優(yōu)於傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)制品。PC/PBT、PBT/ABS等主要用於汽車內(nèi)飾件。而PC的另外一大用途是以合金的形式充當(dāng)汽車內(nèi)飾材料。而PPO/PS合金加工性良好，可用做流體加工部件、汽車機罩下部件和電子接插件。PA9T耐燃油性強，適用於做汽車燃油系統(tǒng)部件。隨著人們對汽車性能要求的不斷提高和PA6工程塑料自身的發(fā)展，汽車用PA6正呈逐年上升的趨勢。目前，中國每輛汽車平均塑料用量為70千克，平均占汽車總重量的6%左右。工程塑料在汽車上的應(yīng)用作者：日期：工程塑料在汽車上的應(yīng)用 汽車工業(yè)是發(fā)達(dá)國家工程塑料應(yīng)用最為廣泛、使用量最大的工業(yè)門類，也是中國工程塑料最有發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域之一。工程塑料在全部汽車用塑料中只占10%左右的比例。汽車上可使用PA6（包括改性產(chǎn)品）制作的部件有空氣濾清器、外殼、風(fēng)扇、車輪罩、導(dǎo)流板、車內(nèi)裝飾、儲水器材蓋、線卡、各種車內(nèi)電氣接插件等。此外還可用於制造中間冷卻器罐、發(fā)動機支架和要求低摩擦系數(shù)的滑動部件。PC在汽車上也有廣泛應(yīng)用。PC/ABS外觀好，容易著色，廣泛用於汽車內(nèi)飾件如儀表板等。此外，由於PBT對汽油、發(fā)動機油的耐受性好，PBT也用於汽車發(fā)動機系統(tǒng)配件材料的生產(chǎn)。改性塑料對傳統(tǒng)工程塑料的沖擊一方面，工程塑料新品不斷，在不斷開拓應(yīng)用領(lǐng)域，并由於生產(chǎn)裝置的擴大，成本逐漸降低；另一方面，改性技術(shù)使通用熱塑性樹脂不斷具有工程化特點，并搶占部分傳統(tǒng)工程塑料的應(yīng)用市場。到2003年末，全球PP在汽車方面的消量將由目前的140萬噸增至260萬噸，增長率將達(dá)89%，其中亞太地區(qū)增長最快，估計年增長率達(dá)20%。全世界生產(chǎn)玻纖增強PP的廠商主要集中在美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家。其性質(zhì)與價格可與多種熱塑性工程塑料，如PET、PBT、尼龍6PPS以及某些液晶聚合物相媲美。近30多年來，國際上汽車塑料的用量在不斷增加。 汽車塑料應(yīng)用的國際趨勢 汽車塑料的用量是衡量一個國家汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的標(biāo)志之一。 自20世紀(jì)70年代開始，汽車塑料的應(yīng)用經(jīng)歷了從內(nèi)飾件向外部飾件不斷擴展的發(fā)展歷程（如圖2所示）。 汽車新技術(shù)發(fā)展為汽車塑料應(yīng)用帶來了新的機遇與挑戰(zhàn) 汽車塑料應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展與汽車新技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。以白車身為例，采用纖維增強復(fù)合塑料材料制作的車身與鋼制車身相比，可實現(xiàn)降重35%的目標(biāo)；如果采用碳纖增強復(fù)合材料，則可達(dá)到降重60%以上的效果。因此，今后在轎車的前保險杠系統(tǒng)中必須裝載前碰撞能量吸收系統(tǒng)，而塑料材料在能量吸收系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用，例如，可發(fā)性聚丙烯泡沫能量吸收塊或依靠前碰撞變形吸收能量原理的聚丙烯能量吸收構(gòu)件等都是較為成功的碰撞能量吸收解決方案。 值得注意的是，近年來高強度鋼板、鎂合金等新材料應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速，特別是鎂合金在轎車儀表板骨架、前端支架、座椅骨架等應(yīng)用方面已成為塑料材料的競爭對手。例如，盡管目前國內(nèi)供應(yīng)商能夠按照國外的技術(shù)要求制造各種汽車內(nèi)飾件以及保險杠系統(tǒng)部件，但由于缺乏保險杠系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)能力，他們只能加工塑料保險杠外殼，卻不能獨立開發(fā)保險杠防撞能量吸收系統(tǒng)。 對汽車塑料零部件開發(fā)的一些建議 近年來，面對國際汽車巨頭不斷加大進(jìn)入中國市場的競爭壓力，提高自主開發(fā)能力已成為中國汽車工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。根據(jù)自主開發(fā)的需要，要求塑料零部件商、材料供應(yīng)商和主機廠應(yīng)聯(lián)合起來，針對未來新車型開發(fā)的需要，開展一些諸如塑料車身覆蓋件、塑料擋風(fēng)玻璃、行人保護(hù)系統(tǒng)、輕量化隔音降噪系統(tǒng)等塑料新材料零部件應(yīng)用技術(shù)的研究工作。塑料回收、特別是纖維增強復(fù)合材料以及多材料部件的回收，是關(guān)系到未來汽車塑料應(yīng)用能否得到持續(xù)發(fā)展的問題。GE全面推進(jìn)汽車的塑料化進(jìn)程GE塑料GE 高新材料集團(tuán)公司汽車部推出了種類繁多的高性能的工程熱塑性塑料及復(fù)合物，以全面推進(jìn)塑料在車身板材與車窗玻璃、零部件、照明部件、構(gòu)架和內(nèi)飾件、引擎蓋下的部件中取代鋼材和玻璃，從而為汽車OEM廠商們提供多種具有創(chuàng)新性的有助于減輕重量和節(jié)約成本的解決方案，同時也為汽車的安全性和環(huán)保性提供了很好的解決方案。這種“免噴漆”的方案采用了一種高級 LEXAN SLX 薄膜，能夠為車身板材提供 A 級水平的表面，其極好的光澤度受到了汽車用戶的青睞。離線和在線的噴漆車身板材也可以用 NORYL GTX樹脂制造。此外，GE的這種設(shè)計可以使多個部件與車窗系統(tǒng)更方便地整合在一起，從而節(jié)約成本。例如，GELOY XTW 樹脂是一種革命性的材料，能提供比傳統(tǒng)丙烯酸—苯乙烯—丙烯腈 (ASAs) 材料高 3 ~ 5 倍的色澤和光澤的保持度，并且可呈現(xiàn)光譜中的各種顏色，使之成為“免噴漆”材料。同時，GELOY XTW 樹脂還是一種可以替代金屬的“免噴漆”材料，因為不需要二次噴漆操作，使用它可以降低總體的系統(tǒng)成本。因為無需進(jìn)行花銷甚大的二次噴漆及涂層操作，Visualfx 樹脂能夠幫助設(shè)計師打破色彩設(shè)計上的局限。由于其減少了打磨時間，提升了生產(chǎn)效率，因而降低了系統(tǒng)成本。 照明部件 采用GE高新材料公司的樹脂所生產(chǎn)的汽車照明系統(tǒng)具有堅固、美觀的特性，并且能夠耐受聚光燈和霧燈的高熱環(huán)境。該樹脂具備極好的空間維度穩(wěn)定性、強度和耐久性，并且可以通過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備實現(xiàn) 100% 的回收利用。這種革新的設(shè)計可以使氣囊門與儀表板無縫結(jié)合在一起，不但美觀，而且有助于釋放出堅固的氣囊，即使在40℃的溫度下釋放氣囊時也不會破裂，從而提高了氣囊的安全系數(shù)。 引擎蓋下的部件 GE 高新材料公司可提供多種耐高熱環(huán)境和能夠適應(yīng)苛刻的化學(xué)環(huán)境的工程樹脂和復(fù)合物，其產(chǎn)品在引擎蓋下的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到從空氣進(jìn)氣系統(tǒng)到引擎蓋下的各種應(yīng)用。作為汽車行業(yè)創(chuàng)新的電線電纜材料的解決方案，柔性Noryl樹脂要比聚氯乙烯(PVC)和交聯(lián)聚乙烯(XLPE)的性能更為優(yōu)越，它可以通過顯著減輕電線電纜的重量和尺寸來滿足節(jié)省能源和空間的需求，同時還滿足了汽車行業(yè)對不含鹵素和鉛零部件的需求。密度?。好?00Kg的塑料可替代其它材料200～300Kg，可減少汽車自重，增加有效載荷。耐化學(xué)腐蝕性：塑料對酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕均有抵抗能力，其中聚四氟乙烯是化學(xué)性能最穩(wěn)定的材料；最常用的耐腐蝕材料，是硬聚氯乙烯，它可耐濃度達(dá)90%的濃硫酸，各種濃度的鹽酸和堿液。著色性好：可按需要制成各種各樣的顏色，有黑、灰、白、桃木紋等。環(huán)保、節(jié)約能源：可回收利用。汽車上塑料的使用量每年呈增長趨勢，可以預(yù)測：這種趨勢在今后還將繼續(xù)。 應(yīng)用范圍正在擴大 塑料在汽車中的應(yīng)用范圍正在由內(nèi)飾件向外飾件、車身和結(jié)構(gòu)件擴展，今后的重點發(fā)展方向是開發(fā)結(jié)構(gòu)件和外裝件。 玻璃纖維增強塑料的應(yīng)用也有進(jìn)一步擴大的趨勢 玻璃纖維增強塑料俗稱“玻璃鋼”，具有質(zhì)輕、比強度高、耐腐蝕、電絕緣、耐瞬時高溫、傳熱慢、隔音、防水、易著色，能透過電磁波，成型方便，具有可設(shè)計性等優(yōu)點，廣泛用于生產(chǎn)保險杠、車頂蓋、導(dǎo)流罩、電瓶托架、擋泥板、前臉部件、裙邊部件及車身殼體等。 材料通用性 為了有效合理利用能源及原材料、降低汽車成本，不同類型轎車內(nèi)飾件使用的材料可以歸結(jié)到統(tǒng)一使用的幾種材料上，這樣事必會擴大這幾種原料的生產(chǎn)規(guī)模，無論是在材料質(zhì)量方面還是在成本方面都是最經(jīng)濟(jì)的。 塑料廢棄物回收利用的一般流程： 收集 分離 清洗和干洗 粉碎和增密 配料和造粒 回收和再生 塑料廢棄物的處理和回收利用必須堅持“4R”原則，即：減少來源（reduction at the source）、 再使用（reuses）、循環(huán)（recycling）、回收（recovery）。目前，汽車用塑料已由普通的裝飾用途，發(fā)展至制造結(jié)構(gòu)性及功能性的部件，要求也不斷提高，例如耐熱、高強度及抗沖擊性便是最常見的要求，一般處理的方法是采用復(fù)合材料或塑料合金。目前，德國制造的汽車使用塑料平均約占用材的22%，是使用塑料最多的汽車工業(yè)國，%左右。 據(jù)調(diào)查，目前汽車用外飾件的市場規(guī)模約19億美元；而到2006年，%，屆時的市場規(guī)模將達(dá)到22億美元。 汽車保險杠是TPE的重要應(yīng)用領(lǐng)域，其中又以TPO(熱塑性聚烯烴)為主。例如納米碳管輕巧及強度高，十分適合應(yīng)用于航天工業(yè)。該部件的強度高及重量輕，在寒冬時的脆性較低。制造納米復(fù)合物時，只需在樹脂加入固體以提高強度，其使用的粒子極細(xì)，厚度只有106mm；相對來說，加入纖維的TPO的平均厚度高出一千倍。在即將于新的平臺上生產(chǎn)推出的大SUV和Roadster（雙座敞篷車）中，也將確定使用鋼材制造車身板（盡管土星在這個項目上對外保持沉默）。事實上，他們?nèi)缃駥λ芰喜牧系膽?yīng)用前景比過去更為樂觀，這是因為他們綜合市場、成本和技術(shù)各類因素，創(chuàng)造出更有利于塑料材料的應(yīng)用環(huán)境，至少在某些特定的應(yīng)用類型中，的確是這樣的。這是什么原因？根據(jù)Aoki先生的解釋，汽車生產(chǎn)廠商，特別是位于如歐洲和日本等高能源成本地區(qū)的廠商，將日益對塑料車身板發(fā)生興趣，因為塑料制車身板只有相應(yīng)鋼材料的一半重，這將有效減輕汽車重量，節(jié)省燃油。而在北美，除了燃油價格較低和車型式樣保守以外，還有另外一些因素阻礙了塑料應(yīng)用。由于具備該類年產(chǎn)量的汽車制造廠商數(shù)目不斷增多，對于塑料車身板的需求也日益增加。土星車解決這個問題的辦法是，在進(jìn)行總成裝配前，將塑料車身板附著于立體模型架，然后進(jìn)行低溫電子噴涂工藝，但問題是，這項所謂“在線”工藝需要額外的空間和設(shè)備，并要在汽車制造廠中進(jìn)行空間設(shè)計，這對于某些汽車制造商來說，并不愿意去做。能制造這類材料的公司有：羅地亞工程塑料公司（Rhodia Engineering Plastics）、拜耳聚合物公司（Bayer Polymers）和GE高新材料公司（GE Advanced Materials）。這就需要更寬的車身板間隙，而大多數(shù)汽車制造商出于精密配合的質(zhì)量考慮并不希望如此。GE高新材料公司的Aoki先生稱，可以通過智能的設(shè)計彌補熱膨脹系數(shù)上的差距，他指出他所在的公司正在拓展智能塑料車身板調(diào)試設(shè)計工作。這些大型板件需要很高的剛性，很小的變形度，而且能承受高溫。因此，回到我們文章最初關(guān)于塑料車身板的發(fā)展前途的問題，答案是：有前途但是前途有限。作為全球最大的汽車制造商之一，寶馬(BMW)也因應(yīng)潮流所趨，使用了大量的塑料。以寶馬7系為例，其總重量為1935千克，%。如，與厚鋼板制成的同類部件相比，革新性熱塑性塑料車身側(cè)板重量更輕，兩塊前側(cè)板可降低每車重量大約4公斤。而且，熱塑性塑料作為一種可逆向成型的材料，與鋼質(zhì)材料相比，在一些碰撞中如停車時可能造成的輕微碰撞不會造成嚴(yán)重影響?，F(xiàn)代汽車中，車體占整車重量的15～20%，采用CFP塑料制成車體部件，其重量比鋁材和鋼材分別輕30%和50%以上。因此，可選擇合理的排列，將纖維彼此層疊構(gòu)建，從而優(yōu)化CFP塑料的特色功能和特性，將其調(diào)整到預(yù)期的強度和負(fù)載條件。 通過Landshut廠CFP塑料專家、寶馬研究革新中心專家和寶馬公司汽車工程師的密切合作而開發(fā)和設(shè)計，寶馬BMW M3 CSL型汽車的車頂充分體現(xiàn)了采用輕質(zhì)CFP增強車體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。這一階段的重要要求，同時也是這一過程的一項重大革新，是確保碳纖維妥善排列，準(zhǔn)確到位，具備合理的結(jié)構(gòu)，提供車頂所需的穩(wěn)定性和外觀。其次，與鋼質(zhì)車頂相比，寶馬M3 CSL型汽車的車頂重量減輕了50%或6公斤。由此，寶馬公司塑料技術(shù)專家優(yōu)化了各部件的功能特色和品質(zhì)。側(cè)板的特定外形和設(shè)計，要求采用至少9塊滑動件，以形成水管、保險杠連接件、車門彎曲部分和輪罩法蘭。結(jié)果，開發(fā)出了一套三壓板式模具，其中，第三壓板作為專用刮板機架。 為防止滑動件在注射過程中移動，異型滑塊必須精確設(shè)置和調(diào)整，～。粘貼之前進(jìn)行等離子加工過程是預(yù)處理階段中十分重要的工序，其目的是保證粘膠得到最佳粘接。在歐洲尼龍氣門套已被人們廣為接受，但是在此之前美國對它還不是很認(rèn)可。 戴姆勒－克萊斯勒公司動態(tài) 戴姆勒－克萊斯勒公司（