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​汽车注塑件设计材料

汽车部件上使用的工程塑料有三种类型,即非改性增强级、玻璃纤维矿物增强级和工程塑料合金材料。聚合物合金是由两种或两种以上聚合物相互掺和而成的一种新型注塑加工聚合物材料,有明显的两相结构,不仅能适应汽车对材料的多样化和高性能要求,而且还可获得材料成本与性能的最佳配合。
 
结构材料通常用于刚性部件。根据部件的使用部位和功能要求,所用材料性能要求各不相同。汽车部件在低温下应用良好的冲击强度,尤其是缺口冲击强度,这是汽车部件对所用材料最基本的要求。轿车的内饰件要保证乘员的安全,即使在0℃以下的气温条件下发生意外事故,也不能开裂成带有尖尖的碎片,而仅仅是产生弹性变形,以使伤害减少带最低限度。
 
国内已经开发出汽车工业上专用的PP改性材料,有10余个品牌牌号,满足了一些汽车内外配件的需要。用作刚性部件的聚烯烃弹性体,通过配混矿物、玻璃填料与各种橡胶,使之既有良好的冲击韧性,又有比较高的刚性。热膨胀系数可降低50%-75%,光泽度、耐擦伤性也都有很大的提高。纳米级复合材料所能开发的其他应用部件,还包括保险杠外罩、仪表板、散热器格栅、发动机箱等,预计未来的20年,纳米级复合材料将导致许多汽车部件材料的更新换代。
 
对汽车的外装件,如保险杠,强韧性、耐龟裂性、耐低温性及耐疲劳性是十分重要的。要求保险杠在受到强烈冲击时,具有必要的能量吸收能力,避免由于脆性破裂而使材料失去作用。对车身外板来说,在-40-+60℃温度范围内,缺口冲击强度要保持在20J/m以上。汽车部件以塑料取代金属,则必须提高塑料的刚性,单质塑料的刚性远不及金属材料,即便工程塑料也是如此。
 
提高塑料刚性的办法,一是用纤维增强改性,二是将两种或两种以上的工程塑料,通过特殊的合金工艺来达到提高刚性和强度的目的。在线涂装工艺要求能耐受140-160℃的烘烤温度而不变形,一些耐温性高的工程塑料,由于成本原因,并不是汽车大面积车身件的理想选材,通过材料改性和合金工艺,可以使一些汽车外装件材料,满足在线涂装工艺所要求的工作温度,而在成本上又能够接受。
 
汽车是一种典型的高度组合的工业产品,一辆整车约有一万多个零件组成,涉及十多个大类,4200多种材料。其中塑料化程度高的汽车,塑料件约有800-1000件,总质量在120kg上下,使用的塑料品种高达20-30种,每一品种都开发了不少汽车专用品级。汽车注塑加工件依据部件的功能,大概可划分为外装件、内饰件和功能构件三类。
 
改性PP是国内汽车工业重点发展的塑料品种,其目前的使用量可占国内汽车用塑料的40%以上。他的特点是质量轻、成本低、耐腐蚀性好。通过填充、增强、共混、合金等通用塑料工程化的措施,在耐热、耐低温性、耐冲击、强度刚性和耐老化性方面有了大幅度的提升。特别是PP纳米复合材料有巨大的应用价值。
 
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