在汽车轻量化中塑料的运用探讨

摘 要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，我国的汽车总量也在不断攀升。汽车所带来的环境问题也被人们重视起来，节能减排工作变得刻不容缓。现在各大汽车生产商便以汽车轻量化为主题，围绕节能、环保和降低成本等方面研发新技术、新材料和新产品，汽车轻量化已经成为了汽车行业研发的主流方向。汽车轻量化不只是单纯的为了减少汽车的自重，而是在保证结构和性能不受影响的情况下，选用相对较轻的材料，在不影响汽车的使用安全性和舒适性的基础上做到轻量化。在材料的选择上，也要充分考虑到使用者的经济能力。塑料这种材料的成本较低，且不影响汽车的安全性，是汽车进行轻量化的不二选择。基于此，本文对于塑料在汽车轻量化中的运用进行简要分析。

关键词：汽车;轻量化;塑料;运用

1 汽车轻量化的意义

为适应节能减排要求提出的汽车轻量化理念，能够提高燃油的利用率，进一步降低汽车的油耗成本，燃油充分的燃烧还可以减少汽车尾气的排放，有利于改善汽车加速、转向、制动等多方面的性能。轻量化的目的就是在保证汽车自身强度和抗撞击性质不变的情况下，适当减轻汽车骨架的重量，提高汽车的速度，改善汽车启动和制动功能，并且还可以减少汽车结构振动带来的噪声问题，提高汽车和公路的使用寿命。汽车轻量化能够提高汽车的多项性能，且能够做到降低成本，这也让汽车的市场竞争力有所提高。

2 汽车轻量化的手段

首先应采用新型的零件制作工艺，目前较为先进的制造工艺包括液压成型和激光焊接等。其次是要优化汽车的结构，对车身结构进行相应的改进，使各处的承载面截面厚度更加合理，从而实现汽车各部件的精简，使各部件达到整体化和轻质化。最后在材料的选择方面，要多运用新型轻质化的材料，如铝、镁合金、塑料聚合材料和陶瓷材料等密度小，强度高的新型材料。下面对于塑料材料在汽车轻量化中的具体运用做简要阐述。

3 汽车轻量化中塑料地运用分析

塑料是一种以合成树脂为主要成分的有机化合物。其具有质量轻、防锈蚀、防腐蚀等特点，并且具有较高的绝缘性和耐磨性。但是也存在易老化变形，耐热性差等缺点，但在其中添加固化剂、稳定剂和阻燃剂能够改善其存在的多种缺点。

3.1 在汽车内饰方面的运用

塑料在汽车内饰的运用上，主要是汽车仪表板、车门内板和座椅等。由于不同位置结构对于塑料的触觉、美观和舒适度的要求不同，所采用的塑料材质也有所区别。汽车的仪表板运用到的塑料面積较大，需要运用有较强的耐高温性，且不容易变形的塑料材料。车门内板一般采用低压注射、压缩成型的方法，将表皮放在尚未凝固的聚乙烯上，加工压缩形成内门板，也可采用ABS或者是PP注塑的方式制作内门板。在座椅方面，采用PU发泡作为座椅和靠背的材料。比如，软触感材料。通过在注塑材料中使用软质的高橡胶含量的前端共聚聚丙烯，并加入相应增容剂提高材料相容性，研制得到一种软触感聚丙烯材料，使得玻纤增强的聚丙烯材料可以应用于汽车内饰等外观件中，节省了蒙皮、包覆等后道工序，节约了成本、加工周期。一般用于门内饰、仪表板上的软触感的部分。又比如，低密度材料。在材料中添加低密度、低填充改性材料，从而得到低密度的注塑材料。降低零部件整体的重量，不用调整模具以及设备机台，所以使用起来相对比较方便。一般情况下使用在内饰塑料件的替代上，门内饰板、立柱装饰板。

3.2 在汽车外饰方面的运用

首先是汽车保险杠，一般使用模型压制塑料板材、改良型PP材料。散热器格栅一般采用ABS或者ABS/PC合金材料，但是因为ABS的耐热程度差，所以需要加入黑色助耐热剂，或者可以使用耐热性较强的ASA材料。汽车的翼子板需要具有较强的耐老化性质，在材料选择上一般采用PU类型材料或者是树脂材料，翼子板使用PP/PA合金材料，也能成为一个新的发展目标。

3.3 在其它方面的运用

汽车的照明系统多采用透明性较高、耐热性较强的硬膜PC材质。车内的暖风机和空调也都是使用塑料注塑形成，汽车燃油箱也使用到了塑料材质，可以更好的抗寒、抗腐蚀防止开裂和老化。汽车的安全气囊盖板采用了TPEE材质，这种材料能够兼具橡胶的弹性和柔软性和热塑性材料的刚性、易加工性质。注塑发泡工艺。目前正在使用的大致有两种发泡技术，一种是物理发泡，不改变模具，不改变机台，只是增加一个注入惰性气体的设备，这种工艺做出来的产品，外观质量不好，经常有气泡产生，所以不适合做外观零部件，减重效果根据零部件骨架的刚性要求，可以调整。外一种是化学发泡，化学发泡分两种，一种是闭模发泡，只是在材料粒子中添加化学发泡剂，使其产生泡孔结构;一种是开模发泡，在材料粒子中添加发泡剂，释放出相应的气体，并且在成型过程中将模具打开一定的距离，提供发泡的空间，进而达到减重的效果，一般情况下可以达到20%-30%左右，效果比较理想。一般使用在门内饰板、侧围内饰板上。薄壁成型。通过薄壁材料、模具设计、工艺调整的配合，使原有的部件厚度降低，并且可以满足各项性能要求，达到减重的目的。常规情况下，可以使2.5mm厚度做到1.8-2.2mm。一般使用在车门内饰板、侧围内饰板以及前后保险杠上。很多时候薄壁和低密材料两者配合起来使用，降重效果比较好，一般可以达到 20%左右的降重效果。

4 结束语

综上所述，汽车轻量化是全球汽车产业发展的重要方向之一，是国内外汽车厂商应对能源环境挑战的共同选择，也是汽车产业可持续发展的必经之路。发展汽车轻量化技术，是我国节能减排的需要，也是产业结构调整的需要，更是提升我国汽车产品国际竞争力，建设汽车强国的需要。塑料材料在汽车达到轻量化的目标中有着较高的利用价值，并且可以满足汽车结构的各项要求。塑料及其复合材料的良好特征，完全符合汽车发展的趋势，在汽车轻量化的过程中，会获得更大的发展，推动汽车轻量化的进程。

参考文献：

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