微型汽车内外饰产品设计制造技术基础研究

安金龙

摘要：第二次工业革命为人类带来了汽车这一方便人们出行的发明。随着现代工业技术的发展及社会财富的大量增加，汽车的个人占有率不断提高，汽车的功能也在不断增加。以节能减排及性价比高为特点的微型汽车逐渐在汽车行业占据一席之地。本文将分析研究微型汽车的内外饰产品设计制造技术。

关键词：微型汽车;内外饰产品;基础研究

我国的微型汽车行业发展迅速，是汽车行业中增速最快的车种之一。微型汽车以其燃料消耗少、性价比高、占用空间少等特点受到消费者的欢迎。事实上，微型汽车内外饰产品的设计制造关系到整个汽车行业的发展。本文将研究内外饰产品及其相关的制造材料，从而不断完善微型汽车的性能。

1 微型汽车内外饰产品的分类

汽车内外饰产品归类于汽车零部件，对于一辆完整的汽车来说必不可少。仪表板、方向盘、杂物箱、座椅等属于汽车内饰。汽车保险杠、后门拉手、扰流板等属于汽车外饰。随着材料技术和制造技术的发展，汽车工业使用工程塑料的频率不断增加，汽车塑料化程度成为衡量汽车工业发展水平的指标之一[1]。塑料的性质和制造工艺是影响内外饰产品质量的关键因素，所以，如何选择塑料、如何设计制造内外饰是本文需要探讨的问题。

2 塑料在微型汽车内外饰的应用优点

聚丙烯是由丙烯聚合而成的一种热塑性树脂，以甲基排列位置为标准分为等规聚丙烯、无规聚丙烯及间规聚丙烯三种。聚丙烯（PP）因其原料来源丰富、合成工艺稍简单、密度低、性价比高、刚性好、耐温性好等特点成为在汽车行业中使用最广泛的塑料。然而聚丙烯有低温冲击性能差、易老化等缺点，所以应用到汽车上必须经过改性处理，克服其缺点来适应汽车内外饰的使用需求。

改性聚丙烯的组成材料大都是树脂、填料和助剂，而填料主要是滑石粉Talc[2]。滑石粉（PULVISTALCI）的制作方法是粉碎滑石粉后，用盐酸处理，水洗干燥之后形成的白色或类白色粉末。滑石粉的化学性质稳定、无臭无味，耐强酸和强碱，具有良好的电绝缘性和耐热性，添加滑石粉的聚丙烯增强了刚度及抗冲击能力，但会降低材料的硬度和韧性。经实验证明，Talc的含量大約在百分之二十的时，能够平衡综合性能。在不同的复合材料体系下Talc的含量对微型汽车内外饰产品的刚度有不同的影响。

2.1减少车身重量

塑料的密度比大多金属低。聚丙烯的密度为每立方厘米0.89～0.91克，常用钢材的密度是每立方厘米7.85克，纯铝的密度是每立方厘米2.7克[3]。同体积的物体，密度越小，质量越小。塑料在减少车身质量问题上有极大帮助。汽车重量越小，所消耗的汽油越少，也可以减少惯性，增加使用者对车辆的控制舒适性。

2.2容易成型

聚丙烯的熔点是160～175摄氏度，分解温度350摄氏度，加工成型的范围很大;120～130摄氏度是其最大结晶速度的温度，容易成型。工作人员在加工塑料的时候比金属更安全，更容易操作。而且汽车购买者对内外饰的外观要求逐渐增多，追求美观、舒适、个性化。

2.3耐腐蚀耐热

聚丙烯制品能在一百摄氏度以上的高温进行消毒，其化学性质较稳定，除了浓硝酸、浓硫酸的侵蚀外，和其他化学试剂没有产生较强烈的反应。其结晶度高、结构规整，具有优良的力学性能，有良好的防腐蚀效果。而且由于聚丙烯几乎不吸水，其绝缘性能更佳。这些特点在汽车使用时可以降低维修成本。

3 塑料在微型汽车内外饰产品的应用前景

3.1新技术不断发展

随着材料工程的不断创新进步，微型汽车内外饰产品的原材料的性能也在不断进化。日本关于塑料保险杠的开放一直处于世界前列，其本田CR2X型汽车的保险杠的制造材料是全球较早使用的改性PP类塑胶，除具备保险杠的基本优点外，还有良好的光泽和弹性。Himont公司作为世界上最大的生产聚丙烯的公司，研究出新“Catalloy”聚合技术，进一步提高了改性聚丙烯的耐热性、耐刮擦性和油漆性。美国陶氏（DOW）化学公司采纳了INSITETM技术开发了聚烯烃弹性体POE（polyolefin elastomer），这是一种饱和的乙烯一辛烯共聚物，通过添加茂金属催化剂合成，为材料工程引入了一个全新的理念。Luigi Carrino及其工作人员利用离子技术成功激活PP材料表面，改善了材料表面的吸湿性和连接线。聚烯烃弹性体POE添加到聚丙烯PP类材料中，容易得到更小的分散粒径和更窄的粒径分布，有很强的增韧功能及较高的屈服强度和流动性[4]。除了对PP类的研究，还可以研究其它材料及其配方对内外饰产品性能的影响，从而建立完善的汽车内外饰配方体系，为工作人员提供借鉴。

3.2再生塑料技术的发展

资源问题永远是人类关注的问题。塑料可以通过回收利用，变废为宝，减少资源的流失。再生塑料的材料来源很广，塑料从问世起，人类生活就越来越离不开它。塑料的泛滥使得环境问题日益严峻，对某些海洋生物来说是致命的。而再生塑料的应用，可以减少白色污染，保护环境，在经济方面也可以减少成本，增加效益。例如PP类，再生时颜色可能改变，断裂强度和伸长率有所下降，但不影响使用。

3.3辅助设计系统知识库的不断完善

微型汽车内外饰产品的设计制造过程比较复杂，相关联的知识很多。但是产品的具体结构特征设计具有统一性，有规律可循[5]。所以需要进一步收集整理微型汽车内外饰产品的相关知识，建立并完善系统知识库并优化系统推理机制，将知识与CAD软件相结合，形成参数模型。从而提高设计人员的效率和准确度，而且知识库的持续扩大将有利于设计人员经验的积累和知识的传承。

4 结语

随着基础设施的逐渐完善，人们生活水平的不断提高，汽车行业的发展前景十分乐观，汽车的种类不断增加。人们对汽车的要求也越来越高，更关注微型汽车的内外饰产品的舒适性和美观性。材料的选择和制造工序不仅影响到内外饰产品的性能，还关系到汽车生产者的使用成本，因此国内外研究汽车用塑料的配方体系探寻更适合内外饰产品的塑料新材料，这一研究的意义重大。本文仅对pp类材料做出了简略分析，微型汽车内外饰产品的设计制造仍然任重道远，需要国内外研究人员的不断努力。

参考文献：

[1] 互联网.SK开发新环保塑料材料用于新能源汽车内饰[J].工程塑料应用，2018，46（4）：132-132.

[2] 林棠华，谭辉，胡进伟.材料一致性控制技术在汽车内外饰件质控中的应用[J].质量与认证，2018，No.139（5）：57-59.

[3] 王桂森，张松岩.汽车行业中塑料材料在汽车内外饰中的运用探讨[J].工程技术：文摘版，2016（10）：270.

[4] 沈亮涵.微型汽车内外饰产品设计制造技术基础研究[J].企业技术开发，2015，34（02）：9-10.

[5] 蒲波.塑料类装潢材料在室内设计中的应用分析[J].塑料工业，2018，46（2）：144-147.

（作者单位：保定长安客车制造有限公司）