汽車塑料制品的應用前景分析

關永慶

遼寧省撫順市公路運輸管理處 遼寧省撫順市 113006

1 引言

近年來，在汽車行業的塑料材料的使用越來越多。目前，美國、德國、日本等國家的汽車行業塑料的用量基本為10%～15%，最多的差不多達到20%左右。現代的汽車的制造的工業中，車輛的外部裝飾件、內部的一些裝飾件，還有一些有代表性的功能件和結構件，都有塑料材質的制品。塑料材質的汽車部件問世減輕了汽車的重量，它能有效的減少汽車的排放，是最有效的提高了燃燒的效率的措施之一。

2 塑料在汽車上的應用

2.1 通用塑料

一般塑料一般是指生產量大，形狀好，成本低的塑料，一般塑料包括聚氯乙烯、尼龍制品、聚乙烯、聚丙烯，汽車上使用這些材料占總數的65%以上，并且數量還在繼續增加。

2.2 工程塑料的應用

不用于工業用途的工程塑料，具有高韌性、良好的抗高溫性、優異的剛度和抗疲勞性。工程塑料材質的零件在汽車工業的領域中得到了青睞，它的綜合性能優良，可應用的組件已經從比較普通的裝飾性零部件到結構復雜的用途性部件。它的主要類別有聚甲醛、聚苯醚、尼龍等材質。

2.3 熱固性塑料的應用

酚醛模材質的塑料在汽車的領域工業中、航天領域中得到了很大的青睞。在汽車領域上使用聚氨酯材質所制成的零件也正在變得越來越多，聚氨酯材質一般占15%的汽車用量，平均的重量約15kg。聚氨酯材質是一種泡沫塑料。泡沫塑料材質的零件的特點密度小，具有多孔、回彈性優越的特點，并且其抗沖擊性也不低，能制造性能優異的軟質材質的和硬質材質。由發泡的聚氨酯材質所制成的零件的材料比較多見，除了汽車零部件，大量的使用了非發泡的聚氨酯材質，這些新材料的使用，使汽車的駕駛安全性和乘坐舒適性得到了很大改善。

3 典型的塑料零件應用分析

3.1 塑料汽油箱

市場上，大多數的汽車的油箱基本上都是塑料的，鐵質的汽油箱一般在日本生產的汽車上用得比較多。現在的家庭轎車一般都是較低的底盤，駕駛在不平路面，若汽車發生碰撞，金屬材料制品的油箱容易產生火花，引起爆炸或火災事故。因此，現在很多汽車燃料箱使用塑料材料。

塑料油箱相比金屬油箱來說有很多優點，首先金屬質量比較重，增加了燃油消耗；其次金屬油箱，特別是鑄鐵的油箱在使用時，如果不慎表面損壞了，那么隨著時間久了容易氧生銹氧化。同時金屬油箱加工費時費力，成本高，定期需要保養。

之前塑料油箱剛剛問世的時候有滲油問題，目前這種的情況現在已經得到了完善。現在的汽車油箱都有耐油層，以前身有問題不會再出現了。但是塑料油箱的一個本質的問題就是體積不能太大，如果設計的過大的話，油箱材質不能承受對應的燃油。

3.2 塑料保險杠

我們會經常在路上看到一些車輛發生了小型的碰撞事故，僅僅是汽車的保險杠凹陷，由于保險杠的材質是塑料制成，凹下去部分能通過拉升修復回彈到原來的狀態。若在車速不高的情況下發生碰擦，車輛只會掉漆，不會有很大的損傷。以前，汽車的保險杠的材質都是用金屬的材質制造而成，用大約3毫米左右的厚度的鋼板，利用沖壓的成型的技術制成U形的槽鋼，在其表面添加稀有金屬，例如鍍鉻。使用焊接技術和車的縱梁鉚接，同時距離車身還要留有一定的縫隙，以便于添加一些附件。但隨著技術的發展，塑料件制成的保險杠也擁有其一樣的性能。

4 車用塑料的應用前景

塑料制品在汽車的工業中的廣泛應用，取代了昂貴的有色的金屬材質的材料和一些復合的材料，大大的提高了產品的美觀性和設計的靈活性，同時也可降低制造的成本、而且加工方便，減少了能源的消耗。汽車上的塑料材質的零件的用量的程度，在某一程度上，也說明了該國家的汽車的工業的發展的水準。

4.1 塑料品質不斷提升

汽車上的使用塑料材質的零件越來越多。在汽車的工業發達的國家中，塑料材質的零件在汽車上的用量有的已經達到10%～15%，最多的可以達到20%以上。從現代汽車的角度來看，汽車上的零件都有塑料制品的影子。并且，隨著塑料工業技術的進步，塑料的一些性能，強度、硬度都得到了改善。

從汽車工業發展進步的趨勢來看，對于車用材料的要求在提升，結構件的材料技術也正在向耐寒、耐腐蝕、高彈、高阻尼等性能大幅度提高的方向發展。高性能的結構件材料不斷的出現和廣泛的應用，將會有力地促進新的產品向體積越來越小、質量越來越輕、消耗的資源更少、加工方便、生產的效量高的方向發展。

日本的帝人公司一直致力于研究的熱塑性的樹脂開發和研發的工作，并成功的開發出了新的制造技術，一分鐘可使纖維樹脂骨架成型的技術，并對外公開了用此技術成型的車架，使用碳纖維材料成型的框架安全性和強度也能得到保證。

4.2 塑料安全性逐步提高

隨著汽車工業的發展，人們對于車用塑料的使用安全性有了疑問，傳統的觀念普遍認為，輕薄的塑料產品安全系數較低。但是汽車不是質量越大安全程度就越高，就算是應用了輕質塑料，只要經過了特殊的加工和技術的改性，也能符合汽車的行駛標準，安全的性能也能得到保證。

在剛度的要求上，經過了特殊加工和改性的工程塑料其一些性能和優點并不亞于金屬，聚甲醛塑料材料更是有“賽鋼”之稱，該產品強度高出600-700Mpa。同時具有較高的抗疲勞性、抗沖擊性、耐腐蝕性和彈性。此外，該產品在高溫和高濕度范圍內都具有很好的自潤滑性和穩定性。目前已被廣泛應用汽車諸多部件，如燃油系統、保險杠支架、軸承等。工程材質的塑料在擁有類似金屬材質的硬度、強度的基礎上，還兼具“柔美”的性能，并且它的彈性恢復性能可以有效的吸收沖擊的能量，為乘客提供了有效的安全保障。

倘若利用塑料材質制造車身，如果結構的改進和設計合理，零部件的加工工藝合適，那么其安全性也是可以與金屬材料相比擬的。

5 結語

中國的汽車行業是國民經濟發展的最重要的支柱工業，塑料材質的應用在汽車上的零部件生產上。隨著技術的進步、塑料的發展領域，先進的加工設備和優良的技術水平，塑料的研究已經逐漸的衍生到了各個國家，并且都取得了比較顯著的成效，其中最為突出的就是塑料材質被制造于各種各樣的汽車零件和配件，塑料在汽車工業的發展會越來越好。