在過(guò)去的30年里，塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用一直在增加。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)塑料消費(fèi)量占塑料總消費(fèi)量的8%~10%。從現(xiàn)代汽車(chē)使用的材料來(lái)看，無(wú)論是外部裝飾、內(nèi)部裝飾，還是功能結(jié)構(gòu)，塑料生產(chǎn)的影子隨處可見(jiàn)。外飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑料代替鋼材，減輕汽車(chē)自重。主要部件有保險(xiǎn)杠、翼子板、車(chē)輪罩和導(dǎo)流板等。內(nèi)飾的主要部件包括儀表板、車(chē)門(mén)內(nèi)板、輔助儀表板、手套箱蓋、座椅、后護(hù)板等。功能和結(jié)構(gòu)部分主要包括郵箱、散熱器水室、空氣過(guò)濾罩、風(fēng)葉等。

 

今后塑料的科技含量也會(huì)更高，應(yīng)用自然也會(huì)更加廣闊。

 

汽車(chē)塑化必將成為未來(lái)的一大趨勢(shì)

 

首先，在汽車(chē)材料中使用塑料的最大優(yōu)勢(shì)是減輕車(chē)身的重量。輕量化是汽車(chē)行業(yè)追求的目標(biāo)，塑料可以在這方面顯示出實(shí)力。塑料的比重一般為0.9~1.5，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的比重不會(huì)超過(guò)2。金屬材料中，A3鋼比重7.6，黃銅8.4，鋁2.7。這使得塑料成為汽車(chē)輕量化的首選。

 

除了車(chē)身，汽車(chē)零部件和內(nèi)外部配件也為實(shí)現(xiàn)輕量化、節(jié)能、安全和舒適的目標(biāo)做出了貢獻(xiàn)。比如聚碳酸酯(PC)樹(shù)脂窗可以減少3.4kg；注塑成型的進(jìn)氣歧管能在220下長(zhǎng)時(shí)間工作，能承受極高的內(nèi)壓；熱塑性聚氨酯制成的充氣式保險(xiǎn)杠，可立即從20 mm的壓縮變形中回彈，恢復(fù)原狀；由玻璃纖維增強(qiáng)聚合物制成的懸架彈簧可以減輕底盤(pán)系統(tǒng)的重量，使駕駛更加準(zhǔn)確，減少振動(dòng)，提高舒適性。一種聚乳酸納米粘土增強(qiáng)的生物基汽車(chē)塑料已經(jīng)研制成功。

 

研究表明，汽車(chē)重量每減少10%，油耗將減少6%-8%，而碳纖維增強(qiáng)塑料堅(jiān)固輕便，不僅比鋼輕50%左右，而且比鋁輕30%左右，吸能能力突出，非常耐撞，對(duì)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化有很大幫助。

 

其次，塑料成型容易，加工形狀復(fù)雜的零件非常方便。比如儀表板用鋼板加工時(shí)，往往需要先加工成型各種零件，然后分別用連接件組裝或焊接，導(dǎo)致工序多。塑料一次成型，加工時(shí)間短，精度有保證。

 

第三，塑料制品的彈性變形特性可以吸收大量的碰撞能量，對(duì)強(qiáng)沖擊有很大的緩沖作用，保護(hù)車(chē)輛和乘客。因此，現(xiàn)代汽車(chē)使用塑料儀表板和方向盤(pán)來(lái)增強(qiáng)緩沖效果。前后保險(xiǎn)杠和車(chē)身裝飾條由塑料材料制成，以減少車(chē)外物體對(duì)汽車(chē)聲音的影響。此外，塑料還具有吸收和衰減振動(dòng)和噪音的功能，可以提高乘坐舒適性。

 

第四，塑料耐腐蝕性強(qiáng)，局部損傷不會(huì)腐蝕。但是，一旦油漆表面損壞或防腐工作沒(méi)有提前做好，就容易生銹和腐蝕。塑料對(duì)酸、堿、鹽的耐腐蝕性大于鋼板。如果用塑料做車(chē)身罩，非常適合在污染嚴(yán)重的地區(qū)使用。

 

第五，根據(jù)塑料的組織組成，通過(guò)添加不同的填料、增塑劑和硬化劑，可以制成具有所需性能的塑料，并改變材料的機(jī)械強(qiáng)度和加工性能，以滿(mǎn)足車(chē)輛上不同部件的應(yīng)用要求。比如保險(xiǎn)杠要有相當(dāng)大的機(jī)械強(qiáng)度，而坐墊和靠背要用軟質(zhì)聚氨酯泡沫。更方便的是，塑料顏色可以通過(guò)添加劑跳出不同的顏色，省去繪畫(huà)的麻煩。一些塑料零件也可以電鍍。比如ABS塑料電鍍性能好，可以用來(lái)制作裝飾條、標(biāo)志、開(kāi)關(guān)旋鈕、車(chē)輪裝飾罩等。

 

汽車(chē)塑料化推廣仍不理想

 

雖然汽車(chē)塑料有很多優(yōu)點(diǎn)，但目前在市場(chǎng)上的推廣并不理想。由于這些原因，超過(guò)20%的消費(fèi)者對(duì)安全市場(chǎng)有誤解。有些供應(yīng)商也有一些秘密：有些車(chē)企在概念車(chē)的開(kāi)發(fā)中嘗試使用塑料產(chǎn)品，在測(cè)試中認(rèn)可其質(zhì)量和可靠性，但在量產(chǎn)中放棄，主要是因?yàn)槟壳暗氖袌?chǎng)意識(shí)和新車(chē)推廣的壓力。的確，在消費(fèi)者的固有觀念中，相對(duì)于鋼材，塑料在抗沖擊性方面略顯單薄。甚至有些媒體有“塑料不合格，不安全”的偏見(jiàn)。

 

事實(shí)上，隨著材料質(zhì)量和工藝的提高，材料的強(qiáng)度、硬度和抗沖擊性能并不遜色于金屬，材料的彈性也是金屬無(wú)法企及的。同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院教授汪鴻雁說(shuō)，車(chē)身希望在安全設(shè)計(jì)中通過(guò)結(jié)構(gòu)變形吸收一部分碰撞能量。只要結(jié)構(gòu)合理，制造工藝得當(dāng)，塑料制成的車(chē)身安全性應(yīng)該比金屬材料好。