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摘要:随着汽车行业的迅猛发展,新兴的各种塑料材料被越来越多地应用到了汽车内外饰中。且较传统的金属材料有着先天的各种优势,能够有效地提升汽车的驾驶安全性和舒适感。塑料材料的各种特性在通过添加不同成分后,可以在汽车内外饰中充分发挥出其优势,其成型后的表现在很大程度上优于金属材料以及其它合成材料,本文将对此展开探析。
关键词:汽车行业;塑料材料;汽车内外饰;运用
引言
在技术的研发与发展的过程中,工程塑料已经逐渐被大众接受并广泛应用,其有着轻便、造价低、受众广等显著特点。工程塑料材质在汽车行业的使用情况一直处于持续上涨的趋势,尤其是在汽车的内外饰中的应用。另外,在设计制造汽车的行业中,塑料的使用情况也是衡量车辆制造水平的一项标准,面临着更高的环保和车辆质量要求,我们有必要强化塑料材质在车辆内外饰的应用情况。本文主要就塑料应用现状及其发展、塑料材料应用于汽车内饰件、塑料材料应用于汽车外饰件以及材料开发与运用等四方面进行了阐述与分析,以下是具体内容。
1塑料应用现状及其发展
在汽车的设计制造产业中,与广大群众联系最广的即是车子的便捷性和其环保性能,环保性能中既包含机车的尾气排放对环境的影响,又包括车子的制造材料对环境的污染情况。所以,我们在使用塑料材料时,要以节约与节能为原则设计与制造汽车,充分发挥能源的价值。以往30年间,汽车工艺中的塑料用量已涨了20倍,由上世纪六十年代的10千克变为本世纪初的200多千克。现今塑料在汽车中的应用主要有3种:内饰、外装以及功能结构件。为达到节能节源的目的,塑料外装件主要就是以塑代钢,提升塑料的应用量,以减轻车体重量。
2塑料材料在汽车内外饰中运用的优势
2.1减重优势
众所周知,塑料材料的重量较传统运用在汽车中的金属材料有着先天的优势,那就是同体积下重量较轻。这一优势在汽车内外饰中非常受到青睐。对于曾经为了提升汽车启动速度,减轻汽车整体重量的要求来说,塑料材料的使用能够有效地解决该问题。对于作用仅为装饰使用的部件,可以采用塑料材料进行替代,其重量能够较金属材料减轻20%以上。依据该方案进行的汽车设计改造,将使得汽车整体重量大幅降低,使得汽车在操控方面更加得心应手。
1.2易成型优势
塑料材料较金属材料更易加工成型。金属材料因为熔点高,若需要对其进行加工成型,其难度较高且安全性难以保证。而塑料材料的加工恰恰能够弥补这里的不足,其成型软化的温度较金属材料低,而且可塑性较强,能够比较容易的加工成想要的形状同时,对于个性化设计的异形内外饰,金属件的加工往往较为复杂,需要通过各种折弯、成型、压铸。而从塑料材料来看,这仅仅需要做一个简单的模具,将塑料一体成型即可,其效率和成本均较金属材料有更大的优势。
1.3材料缓冲优势
对于金属材料来讲,其刚性强度是一个非常明显的优势,然而在汽车内外饰方面,该优势反而成为了其劣势。为了能够提供一些缓冲力量,平衡车辆各个间隙缓冲或保护人们的安全,金属材料过于坚硬会导致磨损严重且无法保护人员碰撞时的安全。故为了更加有效地提升内外饰的功能性作用,需要选择塑料材料作为特殊位置的必要应用。其具有的弹性能够起到良好的缓冲作用,延长接触面的使用寿命,并能够保护人们碰撞时不至于发生硬接触,从很大程度上保证了车辆部件的寿命和人身安全。
1.4耐腐蚀性优势
塑料材料的耐腐蚀性普遍强于当前汽车上使用的金属材料,故对于汽车内外饰中易于受到侵蚀的部位,有必要采用塑料材料。这样能够有效地延长汽车使用时间,节约维护保养成本。尤其对于外饰中易于接触到外来雨水,泥浆等液体腐蚀物质侵蚀的部分,采用塑料材料能够有效的延长该部件的使用时间并能够对车体有良好的保护作用。基于该方面的优势,塑料材料的使用明显能够优于传统金属材料,故灵活的运用塑料材料增强汽车的耐腐蚀性是目前汽车行业发展的常态。
1.5易于改良的优势
由于塑料材料更容易通过添加一些合成物质来优化整体材料的性能,故在越来越多的内饰应用场合备受青睐。例如添加了柔性物质后,使得塑料材料更加柔软,内饰更加舒适。若添加了一些色彩颜料,可以使得塑料材料成型后自带颜色,避免了后期喷绘的工艺,也不会存在颜色脱离造成美观度下降。这样的配色方法应用非常广泛,对于喜欢个性化设计的人们来讲,能够灵活地将喜欢的颜色搭配到汽车上是非常惬意的事情。基于该需求,有必要采用易于改良和灵活处理的塑料材料来布置汽车的内外饰,这样能够灵活的满足不同用户的需求。
3新兴材料的开发与运用
毫无疑问,新兴材料的开发与应用使得汽车内外饰的塑料应用有了更为广泛的范围,且新兴材料的反光特性、优质的柔滑触感、吸收撞击的能力以及强烈的舒适体验等特点都使得汽车内外饰中的制作更趋向于塑料的融合与应用。以下是三方面的具体探析:纳米复合材料、LGF-PP以及环保性能超强的生物塑料。
3.1纳米复合材料的开发和应用
在我国塑料材料的研发与发展中,纳米材料的研制时间较长,且技术已有了历史性的突破,成绩显著。在使用时,纳米材料的使用特性包括:成本较低、性能优越、使用范围广等。而后又发明了新型的纳米复合材料,其主要由有机聚合物基体和最少有一维不高于100纳米的纳米无机分散相所构成,这种材料的优异特性包含:强度较高、色泽平稳、抗紫外线度高、阻燃能力佳、质量轻便、阻隔性优异以及加工性能良好等等。此外,因纳米技术生产的塑料有着较高的可塑性,且光泽度和透明度也较强,其已被广泛应用于汽车的散热器以及底盘等部件中。
3.2LGF-PP(长玻璃纤维增强聚丙烯)
这是一种高弹性模量的复合材料,其玻璃纤维长度在12到25纳米之间,显著特性是:密度较低,强度、韧性、模量等都较高,抗低温和抗疲劳的特性都较为优良,且价格实惠、可循环应用的性能优越。此外,LGF-PP的成型加工性能和力学性能都较佳,愈加受到众多开发商的青睐,其中,LGF-PP的成型加工性能包括注射、挤出、压制以及层压等。LGF-PP能够替代现今的材料,广泛应用于保险杠梁、防溅板、仪表板的托架以及车门等部件中。
3.3生物塑料
同化学塑料不同的是,生物塑料的一大主要特性就是环保性能较强。通常,在应用传统的生物塑料时,都会将应用范围限制在使用石油制品的情况下,现今,由于科学技术的发展,石油中的主要成分也可以被提取出来,然后应用于制造生物塑料和人们的日常使用中。且近几年,科技的进步也使得生物塑料的制作成本降低,而生物塑料高强度的耐摩擦性和耐热性使得生物材料被越来越多得应用到了启汽车行业的制造中,目前主要是运用保险杠和操作面板中。
结语
综上所述,塑料材料基于其自身的重量轻、加工易、可塑性大、耐腐蚀强等特点被越来越多地应用到了汽车内外饰中。在增加了汽车安全性的同时,通过塑料材料的灵活使用,使得汽车整体性能及舒适度均被提升到了一个非常高的水平。后续随着塑料材料技术的不断进步和发展,越来越多的新型塑料材料将被进一步运用到汽车内外饰中,其性能表现也将越来越优异。
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