目前,隨著社會對節能、環保意識的愈發增強,低能耗、低污染已然成為衡量產品優劣的指標之一。全球汽車產量以及保有量的與日俱增,由此所產生的日益增加的燃油消耗、尾氣污染等問題急需人們去解決。
另外,我國新頒布的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020 年)》明確要求各個車企應該發展綠色汽車工業。因此,實現新能源汽車產品節能、減排的目標,發展綠色汽車工業已成未來必然趨勢。汽車輕量化是其實現節能、減排目標的有效途徑之一,故注塑行業在新能源
汽車塑膠注塑件領域是一片藍海。
研究表明,燃油汽車的自重每降低 0.1t,其每百公里燃油消耗可減少 0.8L, 同時減少 CO2、NOX 等污染氣體排放量約 2.5g 。因此,為實現汽車節能減排目標,助力發展綠色汽車工業,各大品牌汽車生廠商愈來愈重視汽車產品的輕量化效果。與此同時,在汽車輕量化的研發進程中,塑料因其所具有的質輕、性能優良、耐腐蝕和易成形加工等優點,愈來愈受到汽 車研發者的重視、利用,汽車“以塑代鋼”在汽車領域被廣泛應用。
何為以塑代鋼
塑料通常是對經過加聚反應、縮聚反應后聚合形成的高分子化合物的泛指。相比較于鋼材等金屬材料,塑料的密度很低,普通塑料密度在 0.2~1.2g/cm3 范圍內,纖維增強型塑料的密度一般不大于 2.5g/cm3 。基于塑料本身的理化特性,可以將塑料分為熱塑性塑料和熱固性塑料。
同時結合部分汽車內外飾件“以塑代鋼”的對照表來看,汽車飾件過去大多都以鋼材等金屬材質加工而成,而隨著塑料領域的發展壯大,鋼材等金屬已經被塑料所取代。并且,塑料飾件在實現其輕量化目標的同時,飾件的強度、剛度等性能均得以提升。所以,從目前的汽車匹配產品的選取材料上來看,不僅僅是外部裝飾件還是內部裝飾件,以及其功能與結構件都可以看到塑料的身影。
相關數據調查表明:目前,國外發達國家汽車整車產品的塑料使用重量平均達到 320kg,約占汽車整車總質量的 30%左右。另外,我國汽車整車產品的塑料使用重量大約占汽車整車總質量的 24%左右。
其中,在汽車使用的塑料上,通用塑料(例如 PP、PE、PVC、ABS 等)的使用率大約占到 60%,其次是工程塑料(例如 PA、PC、PBT 等)的使用率大約占到 18%。因此,對于現代汽車而言,無論是汽車的內飾、外飾,還是汽車的功能結構件,有相當大一部分已經開始應用塑料制件代替鋼材制件,即汽車領域內“以塑代鋼”的趨勢盛行。
那么,“以塑代鋼”在汽車領域有哪些應用呢?
首先就是汽車水箱支架。傳統汽車水箱支架大多是用鋼材、鋁合金等金屬作為生產材料制作而成,然而,傳統汽車水箱支架在使用過程中,隨著時間的推移和工作環境的連續性變化影響,極容易發生老化現象,嚴重影響了產品的 使用性能。
目前,復合材料聚丙烯-玻璃纖維材料,被很多汽車飾件公司選用來作為代替鋼材、鋁合金等金屬材料用于汽車水箱支架產品的生產,并在市場中的占有率逐日增加,已呈現出該領域的“以塑代鋼”化發展。
除此以外還有汽車保險杠。 傳統汽車保險杠大多是用鋼板等金屬材料制造而成,由于其長期暴露于空氣和雨水中,極易發生腐蝕、生銹現象,喪失對汽車的保護功能。隨著汽車輕量化和改性塑料技術的發展,汽車前后保險杠目前已被改性聚丙烯等塑料或者熱塑性彈體材料所取代,同時有效解決了傳統汽車保險杠所存在的腐蝕、生銹的缺陷問題和提升了其抗沖擊性能。據統計,塑料保險杠目前已占世界汽車保險杠用料的 90%以上。
以目前的形勢來看,汽車部件使用塑料正朝著輕量化、材料統合及環境友好等方向發展,通過采取“以塑代鋼”、“以輕代重”等措施,更多更輕質的塑料材料得到了廣泛的應用。汽車領域內塑料材料正在逐步地、越來越多地替代金屬材料。而且,隨著塑性材料領域的發展與進步,塑性材料的綜合性能越來越優于以往金屬材料。這種新變化配合著汽車輕量化及節能環保進程的推進,汽車塑料化的程度必然將逐漸提高。