汽车塑料件成型加工技术

陈云锋

武汉嘉华汽车塑料制品有限公司 湖北武汉 430090

一、汽车塑料件应用优势

对于汽车行业来说，汽车材料会直接影响汽车生产技术水平，并且材料的质量将直接影响汽车质量与品质。在我国可持续发展战略要求之下，我国汽车工业产业建设也面临了更多的机遇与挑战。汽车工业的发展始终秉承节能环保、投入成本低、安全性高、舒适度高的原则，能够促进汽车产业轻量化发展。塑料本身具备性能高、价格低以及加工简单等优势特点，在汽车行业的应用范围十分广泛。汽车塑料件应用优势：一是汽车材料应用塑料的最大优势是减轻车体的重量。轻量化是汽车业追求的目标，塑料在此方面可以体现明显的优势。一般塑料的密度为0.9～1.5g/cm3，纤维增强复合材料密度也不会超过2g/cm3，而金属材料中黄铜为8.4g/cm3、铝为2.7g/cm3，这就使塑料成为汽车轻量化的首选材料；二是塑料成型容易，使得形状复杂的部件加工十分便利。例如，仪表台用钢板加工，往往需要先加工成型各个零件，再分别用连接件装配或焊接而成，工序较多，而使用塑料可以一次成型，加工时间短，精度有保证；三是塑料制品具有非常强的弹性变形特性能，能够吸收大量的碰撞能量，在受到强烈撞击时能够产生较强的缓冲作用，对车辆和乘客都能够起到保护作用。所以，现代汽车都会采用塑化仪表板和方向盘，以增强缓冲作用。汽车的前后保险杠、车身装饰条都采用塑料材料，能够有效减轻车外物体对车身的冲击力。另外，塑料制品还具有吸收和衰减振动和噪声的作用，可以提高乘坐的舒适性；四是塑料制品耐腐蚀性强，局部受损不会腐蚀。钢材制品如果漆面受损或者先期防腐做得不好就容易生锈腐蚀，相比之下，塑料对酸、碱、盐等抗腐蚀能力大于钢板，如果用塑料做车身覆盖件，十分适宜在污染较大的区域使用；五是塑料制品能够根据塑料的组织成分，通过添加不同的填料、增塑剂和硬化剂制出所需性能的塑料，改变材料的机械强度及加工成型性能，以适应车上不同部件的用途要求。

二、汽车塑料件加工发展现状

在汽车轻量化发展推动下，汽车塑料件使用量逐渐增加。从发达国家对于汽车塑料件应用来说，汽车塑料件已经成为汽车设计以及汽车制造水平的衡量标准，近几年我国在汽车产业发展速度非常快，以发达国家汽车行业发展趋势衡量来看，汽车行业对于改性塑料的年用量已经超过了五十万吨。科技发展，新型材料以新型生产工艺不断出新，人们对于汽车生产质量的要求也随之提高，尤其是在现代汽车的安全性、环保性、舒适性以及美观性等方面都有了更高的要求。在这样的发展形势下，我国汽车轻量化以及低成本化早已成为汽车工艺设计的主导性因素。

汽车塑料件是汽车行业重要的发展趋势，汽车塑料件成型加工技术也逐渐受到行业关注。汽车塑料件在汽车零配件生产过程中，能够实现汽车零配件节能环保性与功能多样性，同时也能够使汽车零配件生产工艺与制造工序更加简洁化。利用塑料进行汽车零配件加工有效降低了金属资源的使用量，并且通过汽车塑料件的利用，有效降低汽车使用成本，汽车自重也在降低，使汽车节能减排效果更强。汽车在生产中，金属零配件逐渐被塑料化零配件取代，汽车塑料件的应用范围逐渐扩大，但是汽车塑料件成型加工工作中也依然存在不稳定的技术因素，这些不稳定的技术因素让汽车塑料件成型加工技术不能发挥出正常的应用优势以及技术水平。

三、汽车塑料件成型加工技术现实意义

以当前我国汽车工业产业发展形势来说，汽车零件与汽车配件逐渐向塑料化发展。汽车塑料件在保障汽车行业节能环保的基础上，为汽车材料的功能性提供了更多的可能性，并且能够有效简化汽车零件与汽车配件的制作工艺以及制作工序。通过实践应用我们发现，汽车塑料件的投入使用后能够有效降低汽车使用成本，降低汽车自重，同时能够提供汽车节能减排效果。我们通常所说的汽车塑料件包括汽车门内板、汽车顶棚以及汽车座椅等零配件。在汽车塑料件应用与推广过程中，汽车零配件逐渐由金属化转变为塑料化，并且也是汽车工艺生产可持续发展建设的重要内容。我国目前的汽车塑料件成型加工技术的应用效果还并不完全稳定，导致汽车塑料件成型加工技术应用质量受到一定影响。因此，我们在进行汽车塑料件成型加工生产过程中，要综合分析汽车产品加工制作情况，及时总结加工过程中存在的不足，进一步明确汽车加工行业技术应用方向以及实践应用策略，使汽车塑料件成型加工技术能够逐渐稳定化，能够更好地服务现代化经济建设。

由上文可知，塑料化是汽车行业生产和发展中的必然趋势，能够减轻汽车自重的基础上，降低汽车运行过程中的能源消耗。汽车塑料件成型加工技术的应用与创新优化是汽车塑料件生产质量以及生产效率的重要保证。科学技术的发展孕育了许许多多的先进化技术，在我国节能环保发展理念的指导下，塑料件在我国汽车零配件生产中的应用比例逐渐增大，能够由客观角度证明我国汽车塑料成型加工技术逐渐复杂化，既保证了汽车塑料件的重量，又保障了汽车塑料件的刚度和强度，并且在新型材料逐渐推出，也让汽车塑料件的性能与形状等方面都得到一定的提升。所以，汽车塑料件成型加工技术的应用与推广能够有效提升汽车塑料件生产质量。实际上，汽车塑料件成型加工技术目前在零配件生产加工的过程中也会受到一些方面因素的影响与限制，导致汽车塑料件的优势特点没能更好地发挥出来。

四、汽车塑料件成型加工技术应用分析

(一)汽车仪表板成型加工技术

从汽车整体结构来说，仪表板具备安全性、舒适性、装饰性以及功能性。汽车仪表板通常有硬质仪表板以及软质仪表板两种：硬质仪表板通过是利用PP/EPDM矿物填充材料或耐热ABS材料进行直接性的注塑加工，这样的成型加工方式成本比较低，并且工艺也比较简单，但是硬质仪表板的舒适性与装饰性明显欠缺，在A级车以下的车型应用比较多。与硬质仪表板相比，软质仪表板通常会利用骨架材料为支撑物，中间为发泡层，将PVC或TPO软质材料作为表面包覆材料，使整个仪表板色泽柔和，触感良好，与皮革的质感相似，通常在B级与B级以上的车型应用比较多。仪表板的骨架材料要求具备一定的刚性，能够支撑附着零件，使仪表板在高速与强烈振动情况下依然能够正常运行，并且仪表板骨架材料应具备良好的吸能性，在出现意外事故时可以降低外力对于驾驶员以及副驾驶员的冲击力。

(二)塑料车窗模内贴膜成型加工技术

在汽车塑料件成型加工技术应用过程中，能够有效规避传统的汽车塑料件成型加工中纯PC塑料的弊端，塑料车窗模内贴膜成型加工技术的汽车车窗成型产品在使用过程中能够依然保持坚固的状态。传统的纯PC塑料生产加工的车窗在出现意外时，如果车内人员不能通过车窗来进行逃生，有可能受到二次伤害，直接影响人们的人身安全。

在这样的形势下，通过科研人员的深入研究，使用PMMA吹塑薄膜工艺来生产车窗玻璃，在车窗玻璃处于膜泡冷却线位置附近时存在微瑕疵，在处于张力状态下的薄膜如果遭受反方向的冲击力会出现断裂现象，以便车内人员及时逃生。塑料车窗模内贴膜成型加工技术在运用过程中，是把PMMA薄膜放置于汽车车窗模腔之内，之后使用PC材料背部注射。塑料车窗模内贴膜成型加工技术操作时，模具的高光泽表面易受影响，应提高薄膜在模具中定位的精确性。

(三)双组分成型加工技术

在汽车塑料件成型加工过程中，TPE是一项造价成本比较高的材料，实际上整体型的TPE制品在市场中缺少一定的优势。双组分成型加工技术作为一项传统的塑料加工过程中表面处理方式，能够将TPE制品包裹在汽车塑料件的表面，全面发挥TPE材料的优势特点，提升汽车塑料件表面触感以及色性，能够满足不同类型的消费者个性化消费需求。双组分成型加工技术主要分两种：

多层无黏复合加工技术与复合型背部注塑加工技术，多层无黏复合加工技术操作中不需要加入黏结剂的成分，能够保证汽车塑料件的清洁性与节能性，并且提升TPE材料与其他材料的复合程度。TPE材料中并不含有任何的重金属气味，也不容易滋生细菌，所以能够营造健康舒适的绿色环境。双组分成型加工技术能够有效提升汽车塑料件的基本性能，能够进一步确保汽车塑料件生产质量；复合型背部注塑加工技术的应用过程中主要用于汽车零配件干漆膜化，能够有效避免汽车喷漆以及涂装过程中产生的有害物质排放至大气中，导致人们身体健康受到影响。同时，汽车注塑制品不再次涂装，能够顺应我国汽车免喷涂化的发展形势。

(四)特种管材可熔型芯注射中空成型技术

可熔型芯注射中空成型加工技术实际上是以低熔点的金属物用作注射模具的模芯，以此来生产一些内外表面形状都比较复杂，同时对于光洁度与内部尺寸都有精准性要求的中空塑料制品。熔芯注射中空成型加工技术依照以下原理进行：

利用低熔点合金来进行可熔型芯制作，直接将可熔型芯作为汽车塑料件放进模具中进行操作制件，从模腔中取出，之后进行可熔型芯加热，直到型芯熔化为止。可熔型芯注射中空成型技术在应用过程中要注意的是，不能在塑料注射时将型芯熔化；要选择不具备腐蚀性的塑料用作可熔型芯，选择的型芯金属熔体也要避免腐蚀性；合理控制加热温度，使型芯熔化环节中，汽车塑料件的形状不会发生改变。可熔型芯注射中空成型技术通常会用于汽车多头集成进气管、燃油管以及汽车进排气管等零配件的制作。可熔型芯注射中空成型加工技术制作的管材件通常内壁都比较光滑，能够有效降低液体或气体流动过程中的阻力，进而降低能源消耗。并且可熔型芯注射中空成型管不同部位的壁厚能够根据设计要求进行调整，设计空间比较大，能够有效降低加工过程中对于塑料原料的消耗，达到降低重量与降耗的目的。

(五)高光无痕注射成型技术

对于汽车塑料件生产加工过程中，高光无痕注射成型技术是通过蒸汽炉产生蒸汽、高温水或是冷却水，利用快速交换来进行塑料件成型周期之内模具温度控制，以此来消除塑料件表面出现的波纹、熔接线或银丝纹等，能够消除塑料件表面缩水问题，保证塑料件表面光洁度能够达到镜面水平，维持塑料件表面状态达到无痕效果，实现塑料件免喷漆化目标。可见，高光无痕注射成型加工技术的环保性非常强。高光无痕注射成型加工技术包含高光泽塑料材料、高光注塑模具、模温温控设备以及注塑机和注塑工艺，主要进行汽车液晶显示器以及汽车内饰件、车灯等产品生产，尤其是高光无痕注射成型技术生产的车灯在电镀处理下能够达到镜面的效果，利用高光电镀技术来提升汽车车灯反射效果。

结语

在汽车行业发展过程中，把塑料应用到汽车材料生产中，使汽车工业逐渐向汽车塑料化发展。通过合理进行汽车塑料成型加工技术应用，以实践角度为基础，通过明确的技术应用问题来优化汽车塑料成型加工技术应用控制方法策略。将汽车仪表板成型加工技术、塑料车窗模内贴膜成型加工技术、双组分成型加工技术、特种管材可熔型芯注射中空成型技术以及高光无痕注射成型等技术应用到实际的汽车塑料件生产工作中，将实践应用与汽车产业发展需求相结合，全面发挥汽车塑料件成型加工技术应有的作用与效果。相关技术人员要加强科研成果的转换，将更多的研究成果应用到实践中，使我国汽车产业能够高质量健康发展。