工程塑料在汽車(chē)零部件上的應(yīng)用

段建剛

摘 要：工程塑料作為一種新型材料，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)建筑行業(yè)、汽車(chē)制造行業(yè)以及電子電器行業(yè)等，在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的占比也越來(lái)越大。根據(jù)工程塑料在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用情況來(lái)看，該材料是汽車(chē)制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的催化劑，充分滿(mǎn)足汽車(chē)零部件性能要求的情況下，促使零部件朝向輕量化、安全性的方向發(fā)展。本文主要內(nèi)容詳細(xì)探究了工程塑料在汽車(chē)零部件上的應(yīng)用，希望能對(duì)我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)的發(fā)展有所啟示。

關(guān)鍵詞：工程塑料;汽車(chē)零部件;應(yīng)用

0 前言

根據(jù)當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，在人們對(duì)汽車(chē)功能性要求不斷提高的背景下，汽車(chē)正朝向高速、輕量、舒適、安全的方向發(fā)展。塑料作為與木材、鋼鐵、混凝土并稱(chēng)的四大工業(yè)材料，對(duì)汽車(chē)行業(yè)有著較大影響。將工程塑料應(yīng)用到汽車(chē)零部件上，相較于傳統(tǒng)金屬零部件而言，無(wú)論是隔熱性、耐腐蝕性還是易加工性都較高，并且重量較輕。如今，在汽車(chē)制造業(yè)中不少汽車(chē)零部件材質(zhì)都是以工程塑料為主，車(chē)用塑料的發(fā)展也成為當(dāng)今汽車(chē)工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

1 工程塑料應(yīng)用于汽車(chē)零部件的優(yōu)勢(shì)

1.1 輕量化

相較于傳統(tǒng)金屬零部件而言，工程塑料零部件本身耐腐蝕、重量輕并且噪聲低，在制造過(guò)程中設(shè)計(jì)自由度較大，比金屬材料易成形，能夠促使汽車(chē)實(shí)現(xiàn)輕量化發(fā)展，這樣一來(lái)改善了汽車(chē)的燃料消耗問(wèn)題。

1.2 穩(wěn)定性

工程塑料的顏色可以保持?jǐn)?shù)年不變，自身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，并且還能夠?qū)⑵?chē)零部件根據(jù)用戶(hù)的需求不同，加工成不同顏色，使得客戶(hù)不用后期涂層，為汽車(chē)多彩化發(fā)展提供了保障。

1.3 自由度高

在現(xiàn)如今的汽車(chē)零部件制造行業(yè)中，工程塑料作為金屬材料的替代品，不僅擁有金屬材料的特點(diǎn)，還能夠?qū)崿F(xiàn)金屬材料無(wú)法實(shí)現(xiàn)的性能。除了重量輕之外，設(shè)計(jì)者可以充分利用工程塑料設(shè)計(jì)出各種形狀，設(shè)計(jì)者自由度大，材料成型方便，并且塑料材料不會(huì)生銹，抗腐蝕性能較高，擁有諸多金屬材料沒(méi)有的性能[1]。

1.4 強(qiáng)度高

針對(duì)汽車(chē)零部件而言，性能的實(shí)現(xiàn)主要由構(gòu)成材料以及結(jié)構(gòu)決定。工程塑料本身的纖維取向以及基料的結(jié)合形式，通過(guò)復(fù)合合成工藝，能夠構(gòu)成各種高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)材料，進(jìn)而促使材料本身的機(jī)械性能不斷提高，可以與高合金的彈簧鋼相媲美。與此同時(shí)，工程塑料制成的汽車(chē)零部件熱膨脹系數(shù)較小，只有鋁的1/3，鋼的1/2。

2 工程塑料在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用

根據(jù)工程塑料在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用情況來(lái)看，常見(jiàn)的制造工藝有擠出成型工藝、反應(yīng)注射工藝、吹塑成形工藝等，筆者根據(jù)自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，從以下內(nèi)容詳細(xì)論述了有關(guān)工程塑料在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用。

2.1 注射成型工藝

在將工程材料應(yīng)用到汽車(chē)零部件制造時(shí)，注射成型是最常見(jiàn)的制造工藝。在此工藝活動(dòng)中，首先要將工程塑料放置在注塑成型機(jī)的料筒當(dāng)中進(jìn)行加熱，而后材料熔融到流動(dòng)狀態(tài)后，需要將其高壓注射到閉合模具當(dāng)中。等到塑料冷卻之后開(kāi)展制件脫模工作。以上工作都可進(jìn)行自動(dòng)、半自動(dòng)操作，這也是熱塑性工程塑料的主要成型工藝，可以根據(jù)汽車(chē)零件需求制造成各種各樣的零部件。

2.2 反應(yīng)注射成型工藝

在注射成型工藝當(dāng)中，反應(yīng)注射成型指代的是將兩種以上的低分子量低粘廢液體在壓力下混合，而后將混合后的材料注入到模具當(dāng)中，使得兩種不同的材料相互反應(yīng)形成高剛性、高彈性的高分子成型件。因?yàn)楣こ趟芰媳旧淼牧鲃?dòng)性能較好，因此在注射過(guò)程中需要嚴(yán)格控制溫度與壓力。該制造工藝比較適用于典型化學(xué)反應(yīng)的聚氨酯類(lèi)材料[2]。

2.3 擠出成型工藝

將粉狀的、顆粒狀的材料均勻地混合在一起，隨后開(kāi)展塑化、過(guò)濾、熔融工作，使材料形成流動(dòng)狀態(tài)，而后通過(guò)機(jī)頭口模高壓擠出，將擠出的材料要進(jìn)行冷卻處理，并且要牽引鑄割。該工藝一般情況下都是制造汽車(chē)零部件中的板材、電線(xiàn)電纜、塑料管材以及各種中空容器。

2.4 壓制成型工藝

所謂的壓制成型工藝指代的是將各種形狀的材料放置到模具型腔內(nèi)，隨后將模具閉合加熱直到材料成為熔融狀態(tài)為止進(jìn)行冷卻。完成上述環(huán)節(jié)之后進(jìn)行開(kāi)模，隨后將成型的塑料零部件進(jìn)行熱處理，處理毛邊等。該方法能夠直接在生產(chǎn)線(xiàn)上對(duì)汽車(chē)零部件涂裝，具有生產(chǎn)效益高等特點(diǎn)，主要用于制造汽車(chē)板件以及各種空氣動(dòng)力零件[3]。根據(jù)北京現(xiàn)代轎車(chē)生產(chǎn)情況來(lái)看，發(fā)動(dòng)機(jī)罩便是采用壓制成型工藝制造而成，整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)有效縮短了該零件的成型時(shí)間，并且還可以控制零部件表面的裂紋、縮孔、波紋等質(zhì)量缺陷。

2.5 吹塑成型工藝

在吹塑成型工藝當(dāng)中，首先要將塑料材料擠在或者注射在大小合理的塑料型坯當(dāng)中，而后通過(guò)壓縮空氣使得塑料材料從中間吹脹緊貼模壁，冷卻后進(jìn)行開(kāi)模處理，最終獲得中空制品[4]。基于此，吹塑成型工藝通常是用來(lái)制造薄壁、中空以及形狀復(fù)雜的整體性汽車(chē)零部件。例如汽車(chē)中形狀自由度較高的塑料燃油箱等。在此過(guò)程中工作人員要注意，嚴(yán)格控制模具的冷卻時(shí)間以及冷卻能力，確保汽車(chē)零部件的壁厚符合相關(guān)要求。

2.6 真空成型工藝

整個(gè)真空成型工藝流程簡(jiǎn)單，首先要將塑料材料進(jìn)行加熱處理，隨后利用大氣壓力將軟化的材料直接壓入模具型腔當(dāng)中，使附著在模型壁上的材料可以冷卻成型，最終將成型的材料進(jìn)行修整處理便可。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工程塑料在汽車(chē)零件中的應(yīng)用，使得汽車(chē)得以朝向輕量化的方向發(fā)展，工程塑料相較于傳統(tǒng)金屬材料而言，具有輕量化、穩(wěn)定性、自由度高、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。常見(jiàn)的制造工藝有注射成型、反應(yīng)成型、壓制成型以及吹塑成型等工藝，不同的成型技術(shù)針對(duì)不同的汽車(chē)零部件制造，生產(chǎn)單位需要根據(jù)實(shí)際情況，合理采用成型工藝進(jìn)行制造，提高汽車(chē)零部件質(zhì)量，為汽車(chē)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文博，李智，王磊，等.工程塑料在發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件系統(tǒng)中輕量化的創(chuàng)新應(yīng)用[J].汽車(chē)工藝師，2019（05）：12-17.

[2]彭斐.AKRO-PLASTIC：以創(chuàng)新和應(yīng)用助力汽車(chē)輕量化專(zhuān)訪(fǎng)開(kāi)德阜工程塑料（蘇州）有限公司執(zhí)行董事WilfriedJobst[J].汽車(chē)與配件，2017（11）：28-31.

[3]肖軍.探述現(xiàn)代汽車(chē)內(nèi)外飾工程塑料件的應(yīng)用與未來(lái)[J].乙醛醋酸化工，2019（10）：27-30，12.

[4]秦超，姚晨冉，朱雪林.輕量化材料在汽車(chē)上的精準(zhǔn)應(yīng)用[J].汽車(chē)零部件，2019（06）：100-107.