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电动汽车塑料件的技术开发趋势

发布时间:2021-06-15 11:10:17    浏览:65

  轻量化可被视为汽车行业中的一个重要主题。毫无疑问,塑料件是推动汽车轻量化的材料之一。本文将介绍近年来重要性日益增加的汽车塑料的技术趋势。首先将用于汽车的各种塑料的特性和使用趋势等汇总为一览表,然后将介绍近期的材料开发和加工技术的趋势。

  虽然使用塑料的汽车零部件被广泛应用于汽车各个部位,但本文将结合在展会上拍到的各种照片来介绍有代表性的动力总成零部件和内饰零部件的塑料用途示例。本文将介绍ICE(内燃机)和EV、HV、FCV等电动车动力总成采用的塑料零部件和材料、以及门饰板材料和各种内饰零部件采用的塑料材料等。

  作为汽车应用而备受关注的塑料技术开发分为材料开发、成型加工技术的开发和其他三大类。

  材料开发

  材料开发分为新高分子的开发和现有的材料组合物。前者分为新化学结构的高分子开发以及化学结构相同但性质不同的高分子开发。后者分为高分子组合的材料开发(聚合物合金/聚合物混合物)、以及融合以高分子为主的无机材料(各种增强纤维、金属、金属氧化物等)的材料开发(复合材料:复合物)。

  为汽车领域供应材料的树脂制造商根据其用户需求选择高分子,并利用上述开发技术开发各种新等级的塑料。下表反映了汽车塑料的新等级。

  表:主要汽车塑料的新等级

材料 功能和用途等
各种材料共用的新等级 导电性、高热传递性、碳纤维增强、长纤维增强、纳米复合材料、生物质类等
PP固有的新等级 高结晶性、高抗冲击性(PP/PA11)、无涂装外观佳、 PP粘合树脂、高流动性等
PMMA固有的新等级 超耐热性、高硬度、外饰用无涂装、漆黑调、高流动性、零双折射等
ABS树脂固有的新等级 噪音措施、无涂层装饰、涂装性、车辆内饰隔热、持久型抗静电性能等
PC固有的新等级 高硬度 、高透明性、耐化学性、生物类、吸热性、表面硬度改善、汽车镜头用途等
PA固有的新等级 用于化学镀、高热传递性、金属粘合性、提高耐热老化性、高滑动性PA、高刚性・良好外观・增强易成型性、用于管道吹塑成型、注塑发泡等
POM固有的新等级 低VOC、金属外观、高性能和导电性、高性能GF增强、抗蠕变性・高刚性、灵活性等
PBT固有的新等级 提高耐水解性、改善长期性能、超高流动性、用于激光焊接、良好外观和低翘曲、用于直接沉积、高韧性等
变性PPE固有的新等级 用于锂离子电池、电线涂层的灵活性、高导电率等
PPS固有的新等级 低燃料溶胀性、低气体和耐热冲击性、金属粘合性、高导热性、用于吹塑成型、灵活性等

  出处:根据CMC Research《2018年汽车塑料零部件的开发和使用的最新趋势》等各种资料作成

  成型加工技术的开发

  应用于电动汽车的塑料件大部分为热塑性树脂,在汽车领域中最常使用的成型方法是注塑成型法。作为热塑性树脂的成型加工技术最备受关注的是冷热成型(可进行成型品的表面改性和无痕注塑成型)、薄膜嵌件成型(通过嵌入装饰薄膜成型,提高成型产品的性能)、混合成型(使用CFRTP提供高强度和高刚性材料)等。

  此外,用于管道相关的吸塑成型也备受关注。在压板成型中,通过将PP等片材冲压成型可实现大面积的成型。虽然进行注塑成型需要超大型成型机,但也可使用相对较小的冲压成型机进行大型零部件的成型,还有助于节能,是一种不错的成型方法。

  其他相关技术

  CAE、各种二次加工、快速成型、回收相关技术可以说是塑料应用于汽车时的重要技术。

  其中,近期最备受关注的是胶黏、接合和加饰。胶黏和接合作为汽车轻量化方面的关键技术而受到关注,加饰作为内饰零部件的装饰方法而受到关注。在下一篇报告中将介绍胶黏和接合的其他用途。

  参考文献:《推动汽车轻量化的塑料零部件和材料》