【正文】 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)。其集成的前端模塊 (Frontend Modules) 推動了汽車輕型全塑前端模塊的發(fā)展，同時也推動了諸如 HydroPlast?架構(gòu)的高級鋼材/塑料系統(tǒng)和用于集成安全氣囊設(shè)計的材料的發(fā)展。該樹脂具備極好的空間維度穩(wěn)定性、強度和耐久性，并且可以通過標準設(shè)備實現(xiàn) 100% 的回收利用。如今，LEXAN 4401R 樹脂代表著 GE 高新材料公司在樹脂的流動性和耐熱性的平衡技術(shù)上所取得的成功，這種材料非常適合制造既需要直接用金屬法電鍍（要求耐熱性好），又要求具有高表層質(zhì)量（要求流動性好）的表盤玻璃，同時它擁有更快的生產(chǎn)周期和更高的生產(chǎn)率。 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。此外，這一新材料的氣味較淡，而且擾流器表面的抗汽油和柴油的耐化學腐蝕能力更強。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。與涂漆的部件相比，它可以長久地保持美觀效果，不會像涂漆部件會隨著時間的推移而褪色和掉色。因為無需進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。比如圖示的福特汽車的換檔旋鈕（該旋鈕也可采用GE的Geloy FXW751SK樹脂制造）。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。由于它使用了新型的具有抗老化性的聚合體結(jié)構(gòu)單元，從而大大增強了其作為外飾產(chǎn)品的耐侯性。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。與一般玻璃和金屬的車窗系統(tǒng)相比，LEXAN 樹脂車窗玻璃系統(tǒng)可以減輕高達 50% 的車身重量，同時可幫助降低汽車的重心，從而保持更好的穩(wěn)定性。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。這種大型三維玻璃車窗的設(shè)計是基于高性能的 LEXAN GLX 樹脂和 Exatec 的獨特涂層技術(shù)的完美結(jié)合。離線和在線的噴漆車身板材也可以用 NORYL GTX樹脂制造。 GE的車身板材同樣允許客戶基于三種傳統(tǒng)的噴漆方式而定制個性化的噴漆方案。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。為此，GE 高新材料公司汽車部在汽車車身板材、免噴漆和車窗玻璃方面，能夠通過其新型的高模數(shù)可塑材料 (HMD) 和高性能熱塑復合材料 (HPPC)技術(shù)，使汽車的重量更輕，制造成本更低。GE全面推進汽車的塑料化進程GE塑料GE 高新材料集團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合物，以全面推進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。 面對國際汽車塑料應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，對于中國的汽車塑料加工工業(yè)而言，盡快提高自主開發(fā)能力已顯得非常迫切。塑料回收、特別是纖維增強復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。通過降低大型塑料部件所需模具和工藝裝備的成本，達到降低塑料件、特別是大型塑料車身覆蓋件的成本的目的，以促進塑料車身技術(shù)的發(fā)展。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、塑料擋風玻璃、行人保護系統(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。 塑料在汽車上的每一種應(yīng)用都包含著要解決結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝與裝備、材料選擇與改性等方面的問題。 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。 多年來，汽車塑料零部件行業(yè)的總體表現(xiàn)是，一旦主機廠引進了一部國外新車型，零部件供應(yīng)商也就同步地從國外訂購相應(yīng)的制造裝備和工裝模具，并完全按照主機廠提供的圖紙和技術(shù)要求組織生產(chǎn)。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)。 我國汽車塑料零部件加工行業(yè)存在的問題 我國的汽車塑料零部件加工行業(yè)是隨著20世紀80年代轎車合資企業(yè)在中國的建立以及國外技術(shù)的不斷引進而發(fā)展起來的，因此國內(nèi)大多數(shù)知名的塑料零部件供應(yīng)商所走的道路幾乎都是“從引進到不斷引進“的發(fā)展道路。 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。塑料應(yīng)用雖然具有諸多優(yōu)點，但相對金屬材料而言，一方面，塑料材料成本偏高；另一方面，塑料部件的回收成本偏高，特別是纖維增強熱固性復合材料的回收更困難。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。隨著低壓成型車身覆蓋件制造技術(shù)研發(fā)的進一步深入，塑料車身部件將在未來的輕量化和個性化車型中具有廣泛的應(yīng)用前景。以白車身為例，采用纖維增強復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；如果采用碳纖增強復合材料，則可達到降重60%以上的效果。伴隨著輕量化技術(shù)、行人保護安全吸能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為工程塑料的應(yīng)用帶來了良好機遇。 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)。近年來，國外普遍采用納米高分子材料、抗菌高分子材料等新材料技術(shù)來改善汽車的乘坐舒適性。 自20世紀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）。在日本、美國和歐洲等發(fā)達國家中，每輛轎車平均使用塑料已超過150kg，占汽車總重量的10%，表中數(shù)據(jù)反映了歐洲汽車對塑料的應(yīng)用情況。 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)水平的標志之一。因此，中國的汽車塑料工業(yè)任重而道遠！ 當前，我國汽車行業(yè)正面臨著兩大發(fā)展問題，一是技術(shù)發(fā)展問題——就是如何適應(yīng)未來汽車的發(fā)展方向和循環(huán)經(jīng)濟的要求，選擇合適的技術(shù)路線，開發(fā)新能源汽車，以實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、安全、個性化目標；二是自主戰(zhàn)略發(fā)展問題——就是如何在當前國外品牌產(chǎn)品占據(jù)主導地位、國內(nèi)汽車主要依賴國外技術(shù)的現(xiàn)實條件下，培育自主開發(fā)能力，逐步實現(xiàn)自主品牌和自主開發(fā)戰(zhàn)略目標。近30多年來，國際上汽車塑料的用量在不斷增加。此外，其電性能也十分優(yōu)越，主要的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車和電器零件。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。由於開發(fā)改進、兼具抗沖性和高光澤的產(chǎn)品改進了流變行為，因而會使PS需求有上升的趨勢。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)達國家。改性PP也正在進入傳統(tǒng)的PA領(lǐng)域，如泵體和風扇葉。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89%，其中亞太地區(qū)增長最快，估計年增長率達20%。除此之外改性PP是最為活躍的產(chǎn)品。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。特種工程塑料在汽車工業(yè)中也有應(yīng)用，如聚醚亞胺（PEI），由於其玻璃化溫度可達249℃，可滿足汽車反光燈的反光板和軟電路板、恒溫箱板等產(chǎn)品的要求。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)。PBT玻璃化溫度低，加工周期短。PC/ABS外觀好，容易著色，廣泛用於汽車內(nèi)飾件如儀表板等。硅橡膠/PC也可以用做汽車保險槓。PC在汽車上也有廣泛應(yīng)用。GE公司推出的熱固性PPO，具有高強、高韌性和良好的電性能，吸濕小，可用做汽車閥罩、燃油箱導電板、變壓器和風力發(fā)動機葉片等。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。現(xiàn)在PA9T也已在日本汽車工業(yè)上應(yīng)用，如動力換向裝置（齒輪結(jié)構(gòu)）、滾動軸承架。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、風扇、車輪罩、導流板、車內(nèi)裝飾、儲水器材蓋、線卡、各種車內(nèi)電氣接插件等。汽車零部件也是PA6工程塑料最大的消費市場，超過總消費量的三分之一。工程塑料在全部汽車用塑料中只占10%左右的比例。日本、美國和德國等發(fā)達國家的每輛轎車平均使用塑料已超過100千克，平均占汽車總重量的8%。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。每輛汽車塑料的用量是衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的標志之一。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。尼龍是最重要的汽車工業(yè)用工程塑料。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。PA6/ABS具有密度低，流動性好的特點，并有良好的噪聲阻尼性和良好的耐熱性、耐化學性和機械性能，可用於汽車內(nèi)飾件；玻纖增強PA/ABS可替代ABS做汽車排風格柵，并有可能成為汽車排空氣和除霜器護柵及車門組件，以及用於摩托車檔板的制作。PA9T耐燃油性強，適用於做汽車燃油系統(tǒng)部件。 改性PPO主要用於制作一些薄壁的復雜硬質(zhì)結(jié)構(gòu)件，如儀表盤骨架等。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。PC的高透明性使之成為車燈罩的主要生產(chǎn)材料。而PC的另外一大用途是以合金的形式充當汽車內(nèi)飾材料。PBT加工性能和絕緣性能較好。PC/PBT、PBT/ABS等主要用於汽車內(nèi)飾件。聚甲醛樹脂是高度結(jié)晶的聚合物，具有類似金屬的硬度、強度和剛性，很寬的溫度和濕度條件下都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性、低磨擦系數(shù)，因此，聚甲醛主要用於定性要求比較嚴格的滑動和滾動機械部件上，包括齒輪、凸輪、軸承、槓桿、滑輪、扣鏈輪和軸襯等，與金屬和尼龍相比，聚甲醛具有很低的磨擦系數(shù)，是很好的軸承材料。德國BASF公司開發(fā)的由聚醚石風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。ABS是最重要的“準工程塑料”，中國已成為全球ABS用量最大的國家。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。玻纖和礦物增強PP已用於汽車零配件，并對PC共混物市場構(gòu)成較大沖擊。目前全球90%的玻纖增強PP用於轎車上，其目標主要是用於發(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、風扇葉片、發(fā)動機底盤、車頂棚襯架等。具有硬度和高抗沖牌號的PS，也在工程方面的應(yīng)用上獲得進展。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。SPS無定型玻璃轉(zhuǎn)化溫度和結(jié)晶熔點均高於尼龍6PET等，尺寸穩(wěn)定性良好，加工過程中通常不需要預(yù)先乾燥，耐化學品腐蝕，具有良好的耐酸、堿、醇和大多數(shù)有機溶劑特性，其耐機動車油、防凍液和柴油性能優(yōu)良，但耐汽油性一般。中國的汽車塑料工業(yè)任重而道遠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)水平的標志之一。目前，我國對汽車塑料的應(yīng)用情況還只停留在國外20世紀80年代中期的水平，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)出對引進技術(shù)的嚴重依賴。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)。近30多年來，國際上汽車塑料的用量在不斷增加（如圖1所示），平均每輛車上塑料的用量從20世紀70年代初的50～60kg已發(fā)展到目前的150kg，而且增長還在繼續(xù)。目前，我國每輛轎車塑料用量平均為100kg，占總重量的8%左右，達到國外20世紀80年代中期的水平。隨著人們生活水平的提高，當前的汽車已經(jīng)不再是簡單的代步工具，提高內(nèi)飾的居室化設(shè)計、改善乘員的舒適性已成為汽車技術(shù)發(fā)展的一個重點。未來幾年，塑料車身以及塑料擋風玻璃也將成為塑料應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的熱點。當前，汽車技術(shù)正朝著更環(huán)保、更安全、更舒適以及個性化方向發(fā)展。 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。目前，國際上由塑料制成的車身已在小批量生產(chǎn)的汽車中或一些高檔車型上得到了廣泛應(yīng)用。 (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)的日益嚴格，目前轎車除了必須滿足前碰撞乘員安全保護法規(guī)外，還必須滿足行人安全保護要求。 (3)塑料應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 盡管汽車塑料應(yīng)用不斷增加，但不可回避的是，汽車塑料應(yīng)用發(fā)展正面臨著回收問題的制約和輕金屬材料技術(shù)發(fā)展等方面的挑戰(zhàn)。所有這些因素都成為制約塑料應(yīng)用發(fā)展的障礙。因此，塑料材料企業(yè)和零部件企業(yè)必須加快新技術(shù)的開發(fā)，通過降低成本、提高材料的回收利用性來迎接挑戰(zhàn)，以獲得可持續(xù)發(fā)展。盡管從加