汽车塑料制品的应用前景分析

关永庆

辽宁省抚顺市公路运输管理处 辽宁省抚顺市 113006

1 引言

近年来，在汽车行业的塑料材料的使用越来越多。目前，美国、德国、日本等国家的汽车行业塑料的用量基本为10%～15%，最多的差不多达到20%左右。现代的汽车的制造的工业中，车辆的外部装饰件、内部的一些装饰件，还有一些有代表性的功能件和结构件，都有塑料材质的制品。塑料材质的汽车部件问世减轻了汽车的重量，它能有效的减少汽车的排放，是最有效的提高了燃烧的效率的措施之一。

2 塑料在汽车上的应用

2.1 通用塑料

一般塑料一般是指生产量大，形状好，成本低的塑料，一般塑料包括聚氯乙烯、尼龙制品、聚乙烯、聚丙烯，汽车上使用这些材料占总数的65%以上，并且数量还在继续增加。

2.2 工程塑料的应用

不用于工业用途的工程塑料，具有高韧性、良好的抗高温性、优异的刚度和抗疲劳性。工程塑料材质的零件在汽车工业的领域中得到了青睐，它的综合性能优良，可应用的组件已经从比较普通的装饰性零部件到结构复杂的用途性部件。它的主要类别有聚甲醛、聚苯醚、尼龙等材质。

2.3 热固性塑料的应用

酚醛模材质的塑料在汽车的领域工业中、航天领域中得到了很大的青睐。在汽车领域上使用聚氨酯材质所制成的零件也正在变得越来越多，聚氨酯材质一般占15%的汽车用量，平均的重量约15kg。聚氨酯材质是一种泡沫塑料。泡沫塑料材质的零件的特点密度小，具有多孔、回弹性优越的特点，并且其抗冲击性也不低，能制造性能优异的软质材质的和硬质材质。由发泡的聚氨酯材质所制成的零件的材料比较多见，除了汽车零部件，大量的使用了非发泡的聚氨酯材质，这些新材料的使用，使汽车的驾驶安全性和乘坐舒适性得到了很大改善。

3 典型的塑料零件应用分析

3.1 塑料汽油箱

市场上，大多数的汽车的油箱基本上都是塑料的，铁质的汽油箱一般在日本生产的汽车上用得比较多。现在的家庭轿车一般都是较低的底盘，驾驶在不平路面，若汽车发生碰撞，金属材料制品的油箱容易产生火花，引起爆炸或火灾事故。因此，现在很多汽车燃料箱使用塑料材料。

塑料油箱相比金属油箱来说有很多优点，首先金属质量比较重，增加了燃油消耗；其次金属油箱，特别是铸铁的油箱在使用时，如果不慎表面损坏了，那么随着时间久了容易氧生锈氧化。同时金属油箱加工费时费力，成本高，定期需要保养。

之前塑料油箱刚刚问世的时候有渗油问题，目前这种的情况现在已经得到了完善。现在的汽车油箱都有耐油层，以前身有问题不会再出现了。但是塑料油箱的一个本质的问题就是体积不能太大，如果设计的过大的话，油箱材质不能承受对应的燃油。

3.2 塑料保险杠

我们会经常在路上看到一些车辆发生了小型的碰撞事故，仅仅是汽车的保险杠凹陷，由于保险杠的材质是塑料制成，凹下去部分能通过拉升修复回弹到原来的状态。若在车速不高的情况下发生碰擦，车辆只会掉漆，不会有很大的损伤。以前，汽车的保险杠的材质都是用金属的材质制造而成，用大约3毫米左右的厚度的钢板，利用冲压的成型的技术制成U形的槽钢，在其表面添加稀有金属，例如镀铬。使用焊接技术和车的纵梁铆接，同时距离车身还要留有一定的缝隙，以便于添加一些附件。但随着技术的发展，塑料件制成的保险杠也拥有其一样的性能。

4 车用塑料的应用前景

塑料制品在汽车的工业中的广泛应用，取代了昂贵的有色的金属材质的材料和一些复合的材料，大大的提高了产品的美观性和设计的灵活性，同时也可降低制造的成本、而且加工方便，减少了能源的消耗。汽车上的塑料材质的零件的用量的程度，在某一程度上，也说明了该国家的汽车的工业的发展的水准。

4.1 塑料品质不断提升

汽车上的使用塑料材质的零件越来越多。在汽车的工业发达的国家中，塑料材质的零件在汽车上的用量有的已经达到10%～15%，最多的可以达到20%以上。从现代汽车的角度来看，汽车上的零件都有塑料制品的影子。并且，随着塑料工业技术的进步，塑料的一些性能，强度、硬度都得到了改善。

从汽车工业发展进步的趋势来看，对于车用材料的要求在提升，结构件的材料技术也正在向耐寒、耐腐蚀、高弹、高阻尼等性能大幅度提高的方向发展。高性能的结构件材料不断的出现和广泛的应用，将会有力地促进新的产品向体积越来越小、质量越来越轻、消耗的资源更少、加工方便、生产的效量高的方向发展。

日本的帝人公司一直致力于研究的热塑性的树脂开发和研发的工作，并成功的开发出了新的制造技术，一分钟可使纤维树脂骨架成型的技术，并对外公开了用此技术成型的车架，使用碳纤维材料成型的框架安全性和强度也能得到保证。

4.2 塑料安全性逐步提高

随着汽车工业的发展，人们对于车用塑料的使用安全性有了疑问，传统的观念普遍认为，轻薄的塑料产品安全系数较低。但是汽车不是质量越大安全程度就越高，就算是应用了轻质塑料，只要经过了特殊的加工和技术的改性，也能符合汽车的行驶标准，安全的性能也能得到保证。

在刚度的要求上，经过了特殊加工和改性的工程塑料其一些性能和优点并不亚于金属，聚甲醛塑料材料更是有“赛钢”之称，该产品强度高出600-700Mpa。同时具有较高的抗疲劳性、抗冲击性、耐腐蚀性和弹性。此外，该产品在高温和高湿度范围内都具有很好的自润滑性和稳定性。目前已被广泛应用汽车诸多部件，如燃油系统、保险杠支架、轴承等。工程材质的塑料在拥有类似金属材质的硬度、强度的基础上，还兼具“柔美”的性能，并且它的弹性恢复性能可以有效的吸收冲击的能量，为乘客提供了有效的安全保障。

倘若利用塑料材质制造车身，如果结构的改进和设计合理，零部件的加工工艺合适，那么其安全性也是可以与金属材料相比拟的。

5 结语

中国的汽车行业是国民经济发展的最重要的支柱工业，塑料材质的应用在汽车上的零部件生产上。随着技术的进步、塑料的发展领域，先进的加工设备和优良的技术水平，塑料的研究已经逐渐的衍生到了各个国家，并且都取得了比较显著的成效，其中最为突出的就是塑料材质被制造于各种各样的汽车零件和配件，塑料在汽车工业的发展会越来越好。