《工程塑料》ppt课件

1、第二篇 汽车制造用非金属材料,第八章 工程塑料,引言,目前，汽车用塑料已由普通的装饰用途，发展至制造结构性及功能性的部件，要求也不断提高，例如耐热、高强度及抗冲击性便是最常见的要求，一般处理的方法是采用复合材料或塑料合金。目前，德国制造的汽车使用塑料平均约占用材的22%，是使用塑料最多的汽车工业国，而日本汽车使用的塑料则占用材的7.5%左右。,车用塑料构件,第一节 塑料的组成及分类 一、 塑料的定义 塑料是以合成树脂为主要成分或加有其它添加剂，经一定温度、压力塑制成型的高分子材料。按其力学状态也可以说，凡在室温下处于玻璃态的高聚物即可称为塑料。,二、塑料的组成 按其组成可分为两类。一类是单纯的由一种合成树脂组成的塑料，为简单组分。另一类则除合成树脂外，还要添加某些填料或添加剂组成的塑料，为复杂组分。,1树脂 是塑料的主要成分，它将其它组分粘结起来而具成型能力，树脂对塑料性能起决定性作用。因此绝大多数塑料是以树脂名称命名的。树脂又分为天然树脂和合成树脂。,2添加剂 填料 为了改善性能或降低成本，在塑料中加入的物质称为填料。按其形状可分为粉状、纤维状和片状。常用的粉状填料有木粉、滑石粉、铝

2、粉、石墨粉等；纤维状填料有玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维等；片状填料有麻片、棉布、玻璃布等。,增塑剂 用来提高树脂可塑性和柔软性的一些低挥发性物质称为增塑剂。 稳定剂 稳定剂的作用是防止塑料老化。如在聚氯乙烯中加入硬脂酸盐，可防止热成型时的热分解。在塑料中加入炭黑作紫外线吸收剂，可提高其耐光辐射的能力。,润滑剂 防止塑料在成型过程中粘在模具或设备上，并使制品表面光亮美观而加入的物质。常用硬酯酸及盐类、石蜡烃和酯类。 着色剂 亦称染料，一般用有机染料或无机颜料作着色剂。着色剂应满足着色力强，色泽鲜艳，分散性好，不易与其它组分起化学变化，耐热、耐光性好等要求。,固化剂 固化剂的作用是将热塑性的线型高聚物加热成型时，交联成网状体型高聚物并固结硬化，制成坚硬和稳定的塑料制品。固化剂常用胺类和酸类及过氧化物等化合物作固结剂，如环氧树脂中加入乙二胺。,其它 在塑料中加入其它一些添加剂，如阻燃剂(阻止塑料燃烧或造成自熄)、抗静电剂(提高塑料表面的导电性，防止静电积聚，保证加工或使用过程中安全操作)以及发泡剂(在塑料中形成气孔，降低材料的密度)等。,三、塑料的特性 1.密度小 塑料对密度一般只有1.02.

3、0，约为钢的1/6，铝的1/2。这对减轻车辆、飞机、船舶等运输工具的自重意义十分重大。,2.电绝缘 大多数塑料具有良好的电绝缘性和较小的介电损耗，是理想的电绝缘材料。 3.耐腐蚀 大多数塑料的化学稳定性好，对酸、碱、盐都具有良好的抗腐蚀能力。,4.消音和隔热性好 塑料消音隔热性好，泡沫塑料可以用作隔音保暖材料，塑料机械零件可以减少噪音，提高运转速度。 5.耐磨和减摩性好 大部分塑料摩擦系数小，具有自润滑能力，可以在湿摩擦和干摩擦条件下有效工作。,6.良好的工艺性能 大部分塑料都可以直接采用注塑或挤压成型工艺，无需切削，因此生产效率高，成本低。 7塑料的不足 塑料的不足之处是强度、硬度低，耐热性差，膨胀系数大，受热易变形、易老化、易蠕变等。,第二节 塑料在汽车上的应用 随着汽车工业的发展，大大促进了汽车上塑料的应用，汽车上塑料的用量占整车质量的7%左右。,一、汽车内饰用塑料制品材料 为创造更舒适、更安全而豪华的车内居住空间，人们一直追求高档次、高质量的汽车内饰。汽车内饰塑料制品有仪表板、座椅、顶棚、门内板、副仪表板、扶手、地毯、行李箱内衬、发动机罩盖内衬以及各种吸音、降噪用的毛毡垫等。,

4、1.仪表板 硬质仪表板 硬质仪表板一般使用在轻、小型货车上，一次注射成形。这种仪表板尺寸很大而且没有蒙皮，表面质量要求非常高，同时要求高温耐热、刚性。材料可用改性PPO、ABS树脂、填充PP等。,软质仪表板 软质仪表板由表皮、骨架、缓冲材料等三部分构成。常采用PVC/ABS片材真空吸塑成形仪表板表皮，如一汽捷达，上海桑塔纳轿车；中高级轿车上采用粉末PVC搪塑成形仪表板表皮，如一汽奥迪、小红旗轿车。骨架材料有铁板(如奥迪和小红旗)，有硬纸板(如捷达和桑塔纳)，也有ABS、改性PP等。,聚丙烯仪表板 为了便于回收利用，正在发展热塑性聚烯烃表皮（TPO），改性聚丙烯骨架，聚丙烯发泡材料构成的仪表板。,2.座椅 材料基本上是软质高弹性聚氨酯泡沫塑料，骨架用金属材料。国外正发展全塑座椅，除了缓冲垫，座椅骨架也采用长玻纤增强的聚丙烯材料或30玻纤增强的PA6，重量减少40以上，成本降低15。,3门内板 门内板的构造基本上类似于仪表板，由骨架、发泡材料和表皮构成。车门内板一般以硬质纤维板或PP木粉塑料板为基材，再层压或复合上聚氨酯内衬和PVC薄膜或无纺布。也有用改性PP或ABS制作车门内板骨架，再复

5、合软饰材料成为整体门内板。,红旗轿车和奥迪轿车的门内板的骨架部分由ABS材料注射成形，再把衬有PU发泡材料的针织涤纶表皮以真空成形的方法层压在骨架上成为一体。,4.顶棚 成形顶棚由基材和表皮构成。基材一般使用“热塑性”PU发泡片材、PP发泡片材、玻璃纤维、瓦楞纸、蜂巢状塑料带等。表皮材料可用织物、无纺布、PVC等。我国轿车顶棚一般使用“热塑性”PU发泡片材、玻璃纤维、无纺涤纶布材料层压成形。,5. 地毯 地毯材料必须挺括、隔音、舒适，不允许松弛，折皱等现象，大都采用带有橡胶基的合成纤维针刺毡或PVC低发泡体组成。,6. 其它 其它如门立柱盖板、杂物箱、杂物斗、空调有关的壳体和各种导管以及导风格栅，大都采用ABS及聚烯烃塑料。,二、汽车外装塑料制品 1. 保险杠 我国车用塑料保险杠几乎都采用弹性体共混改性PP材料，美国大多采用RIM成型法生产保险杠，而欧洲大多采用经涂装的PP保险杠和PC/PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）合金保险杠，日本一些高级轿车上应用RIM。,2. 散热器格栅 散热器格栅材料有ABS、PC、PP、PET（聚对苯二甲酸乙醇酯）。目前一般采用ABS或ABS/PC注射成形、表

6、面电镀或涂装的格栅，如小红旗轿车的格栅是ABS/PC表面喷漆。,3. 车轮罩 塑料车轮罩分全罩型和半罩型，车轮罩所采用的塑料材料有ABS、PA、PC、ABS、PPO/PA等。,4. 叶子板衬里，发动机挡泥板 轿车叶子板衬里一般采用耐低温、高韧性的聚丙烯来制造。CA1092车上发动机挡泥板改用聚丙烯塑料，成本、重量减少，防腐性能提高。,5. 灯类 前大灯反射镜壳，可用PPS、PC/PBT，也可采用耐热性较低的其他塑料。后排组合指示灯。灯罩材料为PMMA，灯壳为填料改性PP，它们之间用热熔粘接剂接合。,6其他车身部件 车门把手一般使用POM，电镀件使用PC/ABS。门锁一般使用刚性好的POM。玻璃升降器的支承机构及手摇把材料为POM。雨刷机构的杆可用PBT（聚对苯二甲酸丁二酯），球碗可用POM，微电机上的小齿轮使用POM。,三、结构件、功能件 1 气门室罩盖 塑料罩盖重量轻、噪音低，主要材料有PPS（聚苯硫醚）、热固性聚酯BMC（块状模塑料）、SMC（片状模塑料）和酚醛塑料等。,2. 冷却风扇、护风圈 由增强聚丙烯材料制成，国内大多车型上已采用塑料制品。,3. 油箱 塑料油箱成本低、重量轻、经济效益好，安全性也比较好。主要采用超高分子量聚乙烯制成。,4. 散热器水箱 汽车散热器水箱材料向易接合的塑料转化。主要材料是玻璃纤维增强尼龙66，耐热性、耐化学药品性及尺寸稳定性好，重量轻。,5水泵、油泵壳体 水泵和油泵壳体采用酚醛树脂材料，在发动机高温、高负荷状态下，能保持良好的尺寸稳定性、重量轻、噪声低、成本低。,

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