微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)研究

安金龍

摘要：第二次工業(yè)革命為人類帶來了汽車這一方便人們出行的發(fā)明。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)財(cái)富的大量增加，汽車的個(gè)人占有率不斷提高，汽車的功能也在不斷增加。以節(jié)能減排及性價(jià)比高為特點(diǎn)的微型汽車逐漸在汽車行業(yè)占據(jù)一席之地。本文將分析研究微型汽車的內(nèi)外飾產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造技術(shù)。

關(guān)鍵詞：微型汽車;內(nèi)外飾產(chǎn)品;基礎(chǔ)研究

我國(guó)的微型汽車行業(yè)發(fā)展迅速，是汽車行業(yè)中增速最快的車種之一。微型汽車以其燃料消耗少、性價(jià)比高、占用空間少等特點(diǎn)受到消費(fèi)者的歡迎。事實(shí)上，微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造關(guān)系到整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展。本文將研究?jī)?nèi)外飾產(chǎn)品及其相關(guān)的制造材料，從而不斷完善微型汽車的性能。

1 微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的分類

汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品歸類于汽車零部件，對(duì)于一輛完整的汽車來說必不可少。儀表板、方向盤、雜物箱、座椅等屬于汽車內(nèi)飾。汽車保險(xiǎn)杠、后門拉手、擾流板等屬于汽車外飾。隨著材料技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，汽車工業(yè)使用工程塑料的頻率不斷增加，汽車塑料化程度成為衡量汽車工業(yè)發(fā)展水平的指標(biāo)之一[1]。塑料的性質(zhì)和制造工藝是影響內(nèi)外飾產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，所以，如何選擇塑料、如何設(shè)計(jì)制造內(nèi)外飾是本文需要探討的問題。

2 塑料在微型汽車內(nèi)外飾的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

聚丙烯是由丙烯聚合而成的一種熱塑性樹脂，以甲基排列位置為標(biāo)準(zhǔn)分為等規(guī)聚丙烯、無規(guī)聚丙烯及間規(guī)聚丙烯三種。聚丙烯（PP）因其原料來源豐富、合成工藝稍簡(jiǎn)單、密度低、性價(jià)比高、剛性好、耐溫性好等特點(diǎn)成為在汽車行業(yè)中使用最廣泛的塑料。然而聚丙烯有低溫沖擊性能差、易老化等缺點(diǎn)，所以應(yīng)用到汽車上必須經(jīng)過改性處理，克服其缺點(diǎn)來適應(yīng)汽車內(nèi)外飾的使用需求。

改性聚丙烯的組成材料大都是樹脂、填料和助劑，而填料主要是滑石粉Talc[2]?；郏≒ULVISTALCI）的制作方法是粉碎滑石粉后，用鹽酸處理，水洗干燥之后形成的白色或類白色粉末。滑石粉的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無臭無味，耐強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，具有良好的電絕緣性和耐熱性，添加滑石粉的聚丙烯增強(qiáng)了剛度及抗沖擊能力，但會(huì)降低材料的硬度和韌性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，Talc的含量大約在百分之二十的時(shí)，能夠平衡綜合性能。在不同的復(fù)合材料體系下Talc的含量對(duì)微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的剛度有不同的影響。

2.1減少車身重量

塑料的密度比大多金屬低。聚丙烯的密度為每立方厘米0.89～0.91克，常用鋼材的密度是每立方厘米7.85克，純鋁的密度是每立方厘米2.7克[3]。同體積的物體，密度越小，質(zhì)量越小。塑料在減少車身質(zhì)量問題上有極大幫助。汽車重量越小，所消耗的汽油越少，也可以減少慣性，增加使用者對(duì)車輛的控制舒適性。

2.2容易成型

聚丙烯的熔點(diǎn)是160～175攝氏度，分解溫度350攝氏度，加工成型的范圍很大;120～130攝氏度是其最大結(jié)晶速度的溫度，容易成型。工作人員在加工塑料的時(shí)候比金屬更安全，更容易操作。而且汽車購買者對(duì)內(nèi)外飾的外觀要求逐漸增多，追求美觀、舒適、個(gè)性化。

2.3耐腐蝕耐熱

聚丙烯制品能在一百攝氏度以上的高溫進(jìn)行消毒，其化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，除了濃硝酸、濃硫酸的侵蝕外，和其他化學(xué)試劑沒有產(chǎn)生較強(qiáng)烈的反應(yīng)。其結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)規(guī)整，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，有良好的防腐蝕效果。而且由于聚丙烯幾乎不吸水，其絕緣性能更佳。這些特點(diǎn)在汽車使用時(shí)可以降低維修成本。

3 塑料在微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的應(yīng)用前景

3.1新技術(shù)不斷發(fā)展

隨著材料工程的不斷創(chuàng)新進(jìn)步，微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的原材料的性能也在不斷進(jìn)化。日本關(guān)于塑料保險(xiǎn)杠的開放一直處于世界前列，其本田CR2X型汽車的保險(xiǎn)杠的制造材料是全球較早使用的改性PP類塑膠，除具備保險(xiǎn)杠的基本優(yōu)點(diǎn)外，還有良好的光澤和彈性。Himont公司作為世界上最大的生產(chǎn)聚丙烯的公司，研究出新“Catalloy”聚合技術(shù)，進(jìn)一步提高了改性聚丙烯的耐熱性、耐刮擦性和油漆性。美國(guó)陶氏（DOW）化學(xué)公司采納了INSITETM技術(shù)開發(fā)了聚烯烴彈性體POE（polyolefin elastomer），這是一種飽和的乙烯一辛烯共聚物，通過添加茂金屬催化劑合成，為材料工程引入了一個(gè)全新的理念。Luigi Carrino及其工作人員利用離子技術(shù)成功激活PP材料表面，改善了材料表面的吸濕性和連接線。聚烯烴彈性體POE添加到聚丙烯PP類材料中，容易得到更小的分散粒徑和更窄的粒徑分布，有很強(qiáng)的增韌功能及較高的屈服強(qiáng)度和流動(dòng)性[4]。除了對(duì)PP類的研究，還可以研究其它材料及其配方對(duì)內(nèi)外飾產(chǎn)品性能的影響，從而建立完善的汽車內(nèi)外飾配方體系，為工作人員提供借鑒。

3.2再生塑料技術(shù)的發(fā)展

資源問題永遠(yuǎn)是人類關(guān)注的問題。塑料可以通過回收利用，變廢為寶，減少資源的流失。再生塑料的材料來源很廣，塑料從問世起，人類生活就越來越離不開它。塑料的泛濫使得環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，對(duì)某些海洋生物來說是致命的。而再生塑料的應(yīng)用，可以減少白色污染，保護(hù)環(huán)境，在經(jīng)濟(jì)方面也可以減少成本，增加效益。例如PP類，再生時(shí)顏色可能改變，斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率有所下降，但不影響使用。

3.3輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)知識(shí)庫的不斷完善

微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程比較復(fù)雜，相關(guān)聯(lián)的知識(shí)很多。但是產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)特征設(shè)計(jì)具有統(tǒng)一性，有規(guī)律可循[5]。所以需要進(jìn)一步收集整理微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的相關(guān)知識(shí)，建立并完善系統(tǒng)知識(shí)庫并優(yōu)化系統(tǒng)推理機(jī)制，將知識(shí)與CAD軟件相結(jié)合，形成參數(shù)模型。從而提高設(shè)計(jì)人員的效率和準(zhǔn)確度，而且知識(shí)庫的持續(xù)擴(kuò)大將有利于設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的積累和知識(shí)的傳承。

4 結(jié)語

隨著基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善，人們生活水平的不斷提高，汽車行業(yè)的發(fā)展前景十分樂觀，汽車的種類不斷增加。人們對(duì)汽車的要求也越來越高，更關(guān)注微型汽車的內(nèi)外飾產(chǎn)品的舒適性和美觀性。材料的選擇和制造工序不僅影響到內(nèi)外飾產(chǎn)品的性能，還關(guān)系到汽車生產(chǎn)者的使用成本，因此國(guó)內(nèi)外研究汽車用塑料的配方體系探尋更適合內(nèi)外飾產(chǎn)品的塑料新材料，這一研究的意義重大。本文僅對(duì)pp類材料做出了簡(jiǎn)略分析，微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造仍然任重道遠(yuǎn)，需要國(guó)內(nèi)外研究人員的不斷努力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 互聯(lián)網(wǎng).SK開發(fā)新環(huán)保塑料材料用于新能源汽車內(nèi)飾[J].工程塑料應(yīng)用，2018，46（4）：132-132.

[2] 林棠華，譚輝，胡進(jìn)偉.材料一致性控制技術(shù)在汽車內(nèi)外飾件質(zhì)控中的應(yīng)用[J].質(zhì)量與認(rèn)證，2018，No.139（5）：57-59.

[3] 王桂森，張松巖.汽車行業(yè)中塑料材料在汽車內(nèi)外飾中的運(yùn)用探討[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（10）：270.

[4] 沈亮涵.微型汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，34（02）：9-10.

[5] 蒲波.塑料類裝潢材料在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].塑料工業(yè)，2018，46（2）：144-147.

（作者單位：保定長(zhǎng)安客車制造有限公司）