王清國:高性能車用工程塑料用量有望進一步增
以及盡量選用熱塑性彈性體替代橡膠等材料、低VOC的聚甲醛材料等
乘用車車身及構造件塑料化,如前端框架、前后防撞梁、門模塊等;
重慶君正新型復合材料有限公司原為重慶君正橡膠制品有限公司。是重慶比較著名的橡膠制品廠。自2007年汽車行業成立了輕量化聯盟以來,行業開端對纖維加強復合材料、長玻纖加強復合材料、碳纖維復合材料,以及高性能工程塑料等非金屬材料開展了大量的鉆研、開發和應用推廣工作,也使得這些非金屬大批量產業化應用成為可能。同時汽車 企業在車輛NVH性能、牢靠性等方面也開展了深刻的鉆研,給橡膠、粘接密封材料提供了更廣大應用空間,同時也對非金屬材料行業提出了更高的要求。
此外,隨著車輛保有量的快速增加,行業更注重汽車用戶的安康平安。車內空氣質量及VOC、車輛可回收利用和禁限用物質法規等環保法規的施行,也給車用非金屬材料提出新的課題,這都將是車企及相關企業關注的重點課題。
總體來說,我們非金屬材料開發與應用水平還普遍較低,與國外先進水平的差距主要表如今以下幾個方面:
樹脂和纖維的原材料消費規模小,產品質量穩定性差,新技術產業化應用少,消費企業技術開發才干比較差;
汽車零部件消費企業工藝技術落后,新材料專業設計和工藝人員不足,CAE計算剖析才干弱,制造技術落后,設施研發才干薄弱,檢測設施落后或不足;
車企復合材料零部件設計與材料性能、消費工藝聯合協作才干薄弱,批量小、本錢高。
Q:從一個行業的開展來說,技術規范體系的建立工作十分重要,非金屬規范體系十分的紛繁復雜,各企業間的規范差異也十分大,作為非金屬分會的行業指導,能否簡要介紹一下我國非金屬材料的規范體系建立情況。
王主任:由于我國汽車行業情況比較特殊,車企簡直都合資化了,因而各個汽車企業的規范都在執行合資者規范體系,如群眾規范、豐田規范、通用規范、標記規范等。自主體系規范或多或少也能看到上述規范影子,這是我國汽車企業技術規范的情況。在國外車企材 料的技術指標也都是在采納各自規范體系和規范,但在材料檢測辦法上盡可能采納ISO及各自國家規范。
中國汽車工程學會正在做這方面工作,金屬材料、油料等分會起草的相關材料行業規范有的已經出版發行,非金屬材料正在體系化建立,不久也會和汽車行業和相關企業見面的。
Q:目前國內的車用工程塑料、長玻纖加強塑料等非金屬材料的國產化水平怎樣?國產材料能否滿足如今的使用要求?國內原材料企業還有哪些方面須要提升?
王主任:目前車用工程塑料和復合材料等國產化水平還是比較低的,尤其是高性能塑料依然依賴進口材料。我國材料技術鉆研水平還是比較高的,世界先進水平的工程塑料材料在實驗室中都有成績,但實際消費和應用的水平與世界興隆國家差距十分 大,主要表如今高端材料產量小、質量不穩定、批量供貨才干差,如耐高溫、長玻纖加強、長鏈尼龍材料、GMT等熱塑性復合材料、碳纖維復合材料、PEEK等特種塑料等材料,國內汽車行業需求根本依賴進口。國產原材料企業須要提升以下幾個方面:
改善消費設施,進步工藝水平,進步材料整體質量穩定性;
通用塑料消費企業加快技術研發步調,消費高性能材料,如環保阻燃材料、低揮發材料、耐磨/耐刮材料、低噪音材料等,滿足汽車行業不同零部件的需求;
促進工程塑料的開展和技術進步,如汽車行業用量比較大的尼龍、POM、PC、PBT等材料的改性技術和合金技術,推開工程塑料替代金屬材料,實現汽車功能件和半構造件的進一步輕量化;
加快特種工程塑料的研發,盡快實現PEEK、PPS等材料的國產化,降低本錢,為特種塑料在汽車上大量應用打下根底。
Q:工程塑料作為主要的輕量化材料之一,國產乘用車的用量如何?近期較有應用前景的“以塑代鋼”計劃有哪些?
王主任:國產乘用車上越來越多使用塑料,抵達降重降本錢的宗旨,一些典型的案例包括:
動員機及周邊產品的塑料化,如塑料油底殼、、氣門室罩蓋、、電池托盤、動員機懸置支架、燃油導軌、節氣門閥體、中冷器系統端蓋及管路等;
底盤功能件塑料化,如塑料板簧、塑料傳動軸、塑料拉桿等;
其中塑料、纖維加強復合材料、橡膠、膠粘密封劑常被稱為車用非金屬四大材料,它們給汽車產品的本錢控制、減輕自重、改善舒服性等做出了很大奉獻。同時也使得車輛模塊化設計、快速試制等成為可能。隨著國家油耗限值法規出臺并進一步晉級加嚴,車輛輕量化是車企必需開展的節能減排措施之一。
車身外籠罩件塑料化:塑料車窗、塑料翼子板的開發應用等。
Q:工程塑料在汽車上應用將來幾年的增長點在哪里?
王主任:將來幾年工程塑料在汽車可能的增長點主要體如今以下幾個方面:
高性能碳纖維復合材料的應用還須要幾年的摸索和研發,之后會呈現令人稱心的增長;
來源于可再生生物原料類合金材料也將是汽車新材料應用趨勢;
高性能長玻纖工程塑料、高性能短玻纖工程塑料將進一步取代金屬材料,將在在汽車構造件上批量應用;
鋼度大,質量輕的微發泡、蜂窩狀材料將成為輕量化的又一支主力軍,步入快速增長的軌道。
Q:消費者對汽車車內舒服性越來越關注,而汽車內飾零部件主要由非金屬材料構成,非金屬材料領域有哪些好的計劃來提升用戶體驗。
王主任:汽車內飾與司乘人員身體和感官直接接觸,要求汽車內飾材料具有低揮發、低氣息、低光澤、高耐磨、軟觸感、耐污染等特點。針對內飾關鍵零部件如座椅、儀表板、油漆裝飾件、地毯減震墊、衣帽架等。應用的非金屬材料的使用上有以下幾點倡議供參考:
座椅系統:PU原材料使用低氣息的多元醇及催化劑、PVC使用低氣息的PVC粉和水性外表解決劑;
儀表板:采納低氣息的TPO搪塑表皮、改性PP材料控制氣息主要在工藝環節,如采納特殊真空脫揮技術降低氣息VOC;
重慶橡膠廠,重慶橡膠,充氣橡膠制品廠,重慶橡膠制品有限公司裝飾件:采納IMD工藝、油漆采納水性油漆或無苯溶劑性油漆;
衣帽架:用低氣息的PU蜂窩板替代PP木粉板;
地毯減震墊:采納低氣息的PET和環保水性膠黏劑;采納環保型噴涂材料替代瀝青減震加強材料;
關于普通乘用車,非金屬材料重量占比約1/3,有的車型可能還要多些。車用非金屬材料主要包括塑料、纖維加強復合材料、橡膠、織物皮革、膠粘密封劑、平安玻璃、紙張木材等十余種材料。
編后:通過此次專訪讓行業根本理解了我國車用非金屬材料的開發與應用情況,以及將來的開展趨勢。車用非金屬材料的技術難度大,國內的起步也比較晚,因而須要加鼎力度開展的技術開發與應用鉆研,滿足國內快速開展的汽車工業需求。非金屬材料分會將于9月份在合肥召開“非金屬分會第6次技術年會”,我們也冀望通過行業的技術交流進一步進步產業鏈的技術才干。在此,我們也預祝9月非金屬分會年會獲得圓滿成功,9月合肥見!
專家簡介:
王清國:男,生于1965年5月,高級工程師,現任一汽技術中心材料部副部長,中國汽車工程學會非金屬材料分會主任,中國內燃機學會油品和清潔燃料分會油品與清潔燃料分會副主任委員