工程塑料在汽車零部件上的應用

段建剛

摘 要：工程塑料作為一種新型材料，目前已經廣泛應用于我國建筑行業(yè)、汽車制造行業(yè)以及電子電器行業(yè)等，在整個國民經濟的占比也越來越大。根據(jù)工程塑料在汽車零部件中的應用情況來看，該材料是汽車制造行業(yè)產業(yè)技術進步與產業(yè)結構調整的催化劑，充分滿足汽車零部件性能要求的情況下，促使零部件朝向輕量化、安全性的方向發(fā)展。本文主要內容詳細探究了工程塑料在汽車零部件上的應用，希望能對我國汽車制造行業(yè)的發(fā)展有所啟示。

關鍵詞：工程塑料;汽車零部件;應用

0 前言

根據(jù)當前我國汽車制造業(yè)的發(fā)展情況來看，在人們對汽車功能性要求不斷提高的背景下，汽車正朝向高速、輕量、舒適、安全的方向發(fā)展。塑料作為與木材、鋼鐵、混凝土并稱的四大工業(yè)材料，對汽車行業(yè)有著較大影響。將工程塑料應用到汽車零部件上，相較于傳統(tǒng)金屬零部件而言，無論是隔熱性、耐腐蝕性還是易加工性都較高，并且重量較輕。如今，在汽車制造業(yè)中不少汽車零部件材質都是以工程塑料為主，車用塑料的發(fā)展也成為當今汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。

1 工程塑料應用于汽車零部件的優(yōu)勢

1.1 輕量化

相較于傳統(tǒng)金屬零部件而言，工程塑料零部件本身耐腐蝕、重量輕并且噪聲低，在制造過程中設計自由度較大，比金屬材料易成形，能夠促使汽車實現(xiàn)輕量化發(fā)展，這樣一來改善了汽車的燃料消耗問題。

1.2 穩(wěn)定性

工程塑料的顏色可以保持數(shù)年不變，自身具有較強的穩(wěn)定性，并且還能夠將汽車零部件根據(jù)用戶的需求不同，加工成不同顏色，使得客戶不用后期涂層，為汽車多彩化發(fā)展提供了保障。

1.3 自由度高

在現(xiàn)如今的汽車零部件制造行業(yè)中，工程塑料作為金屬材料的替代品，不僅擁有金屬材料的特點，還能夠實現(xiàn)金屬材料無法實現(xiàn)的性能。除了重量輕之外，設計者可以充分利用工程塑料設計出各種形狀，設計者自由度大，材料成型方便，并且塑料材料不會生銹，抗腐蝕性能較高，擁有諸多金屬材料沒有的性能[1]。

1.4 強度高

針對汽車零部件而言，性能的實現(xiàn)主要由構成材料以及結構決定。工程塑料本身的纖維取向以及基料的結合形式，通過復合合成工藝，能夠構成各種高強度的結構材料，進而促使材料本身的機械性能不斷提高，可以與高合金的彈簧鋼相媲美。與此同時，工程塑料制成的汽車零部件熱膨脹系數(shù)較小，只有鋁的1/3，鋼的1/2。

2 工程塑料在汽車零部件中的應用

根據(jù)工程塑料在汽車零部件中的應用情況來看，常見的制造工藝有擠出成型工藝、反應注射工藝、吹塑成形工藝等，筆者根據(jù)自身多年工作經驗，從以下內容詳細論述了有關工程塑料在汽車零部件中的應用。

2.1 注射成型工藝

在將工程材料應用到汽車零部件制造時，注射成型是最常見的制造工藝。在此工藝活動中，首先要將工程塑料放置在注塑成型機的料筒當中進行加熱，而后材料熔融到流動狀態(tài)后，需要將其高壓注射到閉合模具當中。等到塑料冷卻之后開展制件脫模工作。以上工作都可進行自動、半自動操作，這也是熱塑性工程塑料的主要成型工藝，可以根據(jù)汽車零件需求制造成各種各樣的零部件。

2.2 反應注射成型工藝

在注射成型工藝當中，反應注射成型指代的是將兩種以上的低分子量低粘廢液體在壓力下混合，而后將混合后的材料注入到模具當中，使得兩種不同的材料相互反應形成高剛性、高彈性的高分子成型件。因為工程塑料本身的流動性能較好，因此在注射過程中需要嚴格控制溫度與壓力。該制造工藝比較適用于典型化學反應的聚氨酯類材料[2]。

2.3 擠出成型工藝

將粉狀的、顆粒狀的材料均勻地混合在一起，隨后開展塑化、過濾、熔融工作，使材料形成流動狀態(tài)，而后通過機頭口模高壓擠出，將擠出的材料要進行冷卻處理，并且要牽引鑄割。該工藝一般情況下都是制造汽車零部件中的板材、電線電纜、塑料管材以及各種中空容器。

2.4 壓制成型工藝

所謂的壓制成型工藝指代的是將各種形狀的材料放置到模具型腔內，隨后將模具閉合加熱直到材料成為熔融狀態(tài)為止進行冷卻。完成上述環(huán)節(jié)之后進行開模，隨后將成型的塑料零部件進行熱處理，處理毛邊等。該方法能夠直接在生產線上對汽車零部件涂裝，具有生產效益高等特點，主要用于制造汽車板件以及各種空氣動力零件[3]。根據(jù)北京現(xiàn)代轎車生產情況來看，發(fā)動機罩便是采用壓制成型工藝制造而成，整個生產活動有效縮短了該零件的成型時間，并且還可以控制零部件表面的裂紋、縮孔、波紋等質量缺陷。

2.5 吹塑成型工藝

在吹塑成型工藝當中，首先要將塑料材料擠在或者注射在大小合理的塑料型坯當中，而后通過壓縮空氣使得塑料材料從中間吹脹緊貼模壁，冷卻后進行開模處理，最終獲得中空制品[4]。基于此，吹塑成型工藝通常是用來制造薄壁、中空以及形狀復雜的整體性汽車零部件。例如汽車中形狀自由度較高的塑料燃油箱等。在此過程中工作人員要注意，嚴格控制模具的冷卻時間以及冷卻能力，確保汽車零部件的壁厚符合相關要求。

2.6 真空成型工藝

整個真空成型工藝流程簡單，首先要將塑料材料進行加熱處理，隨后利用大氣壓力將軟化的材料直接壓入模具型腔當中，使附著在模型壁上的材料可以冷卻成型，最終將成型的材料進行修整處理便可。

3 結語

綜上所述，工程塑料在汽車零件中的應用，使得汽車得以朝向輕量化的方向發(fā)展，工程塑料相較于傳統(tǒng)金屬材料而言，具有輕量化、穩(wěn)定性、自由度高、強度高等特點。常見的制造工藝有注射成型、反應成型、壓制成型以及吹塑成型等工藝，不同的成型技術針對不同的汽車零部件制造，生產單位需要根據(jù)實際情況，合理采用成型工藝進行制造，提高汽車零部件質量，為汽車制造業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎。

參考文獻：

[1]李文博，李智，王磊，等.工程塑料在發(fā)動機及其附件系統(tǒng)中輕量化的創(chuàng)新應用[J].汽車工藝師，2019（05）：12-17.

[2]彭斐.AKRO-PLASTIC：以創(chuàng)新和應用助力汽車輕量化專訪開德阜工程塑料（蘇州）有限公司執(zhí)行董事WilfriedJobst[J].汽車與配件，2017（11）：28-31.

[3]肖軍.探述現(xiàn)代汽車內外飾工程塑料件的應用與未來[J].乙醛醋酸化工，2019（10）：27-30，12.

[4]秦超，姚晨冉，朱雪林.輕量化材料在汽車上的精準應用[J].汽車零部件，2019（06）：100-107.