汽车塑料外饰件的应用现状与发展趋势.doc

汽车塑料外饰件的应用现状与发展趋势塑料以其加工性优良,使用性能优异及可降低成本,特别是减重等一系列的优势,正越来越多地代替金属应用于汽车零部件的制造中,其中包括汽车外饰件。图1 依维柯卡车的面罩,采用 DCPD 材料制造塑料以其加工性优良、使用性能优异及可降低成本, 特别是减重等一系列的优势, 正越来越多地代替金属用于汽车零部件的制造中, 其中包括汽车外饰件。本文介绍了多种热塑性塑料和热固性塑料及工艺应用于汽车外饰件的现状, 并指出了它们的发展趋势。随着塑料材料技术的发展和制造工艺的不断进步, 越来越多的汽车外饰件开始使用塑料材料而非金属来制造。塑料外饰件在乘用车中典型的应用包括保险杠、散热器格栅、翼子板、车灯壳体、后视镜壳体、天窗系统、门把手、车身装饰板、发动机盖、行李箱盖、后背门及硬顶等。使用的塑料材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、尼龙、 ABS 、聚碳酸酯以及纤维增强复合材料。塑料外饰件在商用车中的应用主要以纤维增强热固性复合材料为主, 应用部件包括保险杆、面罩、脚踏板、高顶、导流罩及导流板等。应用在乘用车中的塑料部件占车身总重量的比例平均已经达到 8%~12% ,但应用于外饰件的比例仅占车身总重的 1%~2% 。热塑性塑料在外饰件中的应用主要是利用其成型加工方面的优势, 容易实现复杂的造型, 生产效率和质量的一致性高, 同时塑料通过合成和改性, 能够在某些方面达到比较高的性能,如高韧性和耐划伤等。热固性复合材料由于具有高的热稳定性,通过增强后能够提供更高的力学性能, 主要应用于结构功能部件, 最有代表性的是乘用车行李箱盖、背门、尾翼及硬顶等。在面积较大的部件制造中, 主要选用纤维增强热固性复合材料。图2 宝马 6 系行李箱盖,采用 SMC 材料及工艺,由 Polytec Group 制造非纤维增强塑料制造的汽车外饰件的主要成型工艺是注塑成型, 后涂装涉及到电镀、油漆喷涂等工艺。由于塑料材料在耐温和喷涂工艺方面与金属材料有很大不同, 大部分塑料外饰件的表面涂装都是与白车身分开独立进行的, 但可在线喷涂的塑料材料技术也是一个重要的发展方向。相比之下, 纤维增强热固性塑料制造的汽车外饰件的成型工艺种类较多, 包括 SMC 模压成型、 ZMC 注塑成型以及 RTM 工艺等。在乘用车部件中,更多地使用到生产效率高、可达到 A 级表面的 SMC 成型工艺,因为纤维增强热固性复合材料具有更高的热稳定性, 容易实现与白车身在线喷涂。在国内比较有代表性的产品包括克莱斯勒切诺基 213 的背门、雪铁龙富康两厢车背门。国内非纤维增强塑料制造的汽车外饰件的制造无论是产品的尺寸精度控制, 还是表面质量方面, 都已经达到了较高的水准, 产品的应用也非常成熟, 如保险杆、散热器格栅、车身防擦护板及转向灯罩等。但在采用纤维增强热固性复合材料制造汽车外饰件方面与欧美等国家仍然存在很大的差距。图3自 2007 年开始, Smart Fortwo 的全景天窗采用 PC 材料制造。该天窗的面积为 ,质量为 纤维增强塑料制造的乘用车行李箱盖和背门在欧洲的车型中已经非常成熟, 而在国内的应用很少, 主要存在两方面的制约因素: 一方面是国内的材料和制造工艺还达不到要求; 另一方面, 国内的整车设计人员对这类材料不了解, 无法设计, 因此塑料外饰件的推广应用需要国内供