一文读懂汽车“前脸”进气格栅材料技术

   日期:2018-08-18     来源:金旸    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
核心提示:在汽车的整体设计中,进气格栅的作用是为了保护和冷却水箱。水箱是为了冷却发动机,一旦发动机得不到冷却,就会发烫,从而导致故障,也会造成其他部件因为高温而遭到破坏。
  人靠衣装马靠鞍,车身外观已成为衡量一辆汽车价值的重要指标。经过一百多年发展,汽车的技术、功能日臻成熟,它不单是人们出行的代步工具,更象征了一个人的财富、品味和个性。汽车外观的重要性不言而喻,它是影响消费者购买决策的重要因素。

在这种趋势下,作为汽车前脸中面积最大,扮演着一辆车“门脸”角色的汽车进气格栅,就显得格外重要了。除了满足在整车上的功能要求,它还要具备符合时代潮流的美学元素。在许多消费者眼里,进气格栅代表了一辆车的初印象。往往就因为这第一眼眼缘,决定了消费者的购买倾向。

在汽车的整体设计中,进气格栅的作用是为了保护和冷却水箱。水箱是为了冷却发动机,一旦发动机得不到冷却,就会发烫,从而导致故障,也会造成其他部件因为高温而遭到破坏。另外,汽车在高速行驶时可能会被飞来的昆虫、石子破坏水箱,流线型设计车身可以将大部分的威胁弹开,而格栅则会抵挡住那些气流无法弹开的大个儿虫子和石头。

作为追求外型美感同时兼顾功能作用的进气格栅,目前主要有填充增强PP、电镀ABSPC/ABS合金以及免喷ASA/PMMA四种材料技术。
  



1.高性价比材料:填充增强PP
  
近十年来,我国聚丙烯消费量以年均10%的速度增长,成为聚丙烯消费量第二大国。PP材料由于耐热性能、化学稳定性等优势,在塑料应用领域受到广泛青睐。加入矿物质进行填充改性后的PP材料还具有强度高、尺寸稳定、密度较低的特点,应用于进气格栅制件有助于减轻车身重量。不仅如此,PP原料具有较大的成本优势,相对其它喷漆及电镀材料可降低30%左右成本。
  
  填充PP材料各项表征数值

以上数据只是典型值,金旸可根据客户要求进行新产品的开发设计。

2.高性能材料:电镀ABS材料
  
塑料电镀件克服了塑料本身存在的许多缺点,它拥有金属外观,便于焊接,其导电导热性能、耐溶剂、耐光照性能、耐热性、耐磨性和机械强度等均有较大幅度的提升。目前市面上90%以上的电镀件以ABS或ABS共混物为电镀基材。

化学性能上,ABS由于本身的分子结构而具有能和金属镀层的游离电子相互吸引的作用;物理性能上,电镀之前ABS表面需要刻蚀,氧化接枝橡胶使其优先受到攻击,以增加电镀层与ABS表面之间的粘结。ABS的结构对粘结的影响很大,包括丁二烯柔性段含量、丁二烯柔性段粒径、表面附近取向的共聚物的组成和应力水平。增加丁二烯柔性段含量和粒径以及丙烯腈含量可以提高ABS与镀层的粘结强度。

研究发现,含有甲基苯乙烯的ABS和丁二烯柔性段含量低的ABS在热循环测试中表现最好,热膨胀系数较低。丁二烯柔性段含量高的ABS热循环测试结果不理想,而剥离粘结力、热膨胀系数较高,易于刻蚀,电镀层的力学性能较好。

电镀ABS材料各项表征数值
  

以上数据只是典型值,金旸可根据客户要求进行新产品的开发设计。

3.高性能复合材料PC/ABS合金
  
PC/ABS合金材料是由聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)共混而成的热塑性树脂,它结合了两种材料的优异特性,即ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线(UV)、易于电镀等特质,经过电镀或喷涂工艺,可以满足汽车格栅的美观和性能要求。

电镀PC/ABS材料各项表征数值
  

以上数据只是典型值,金旸可根据客户要求进行新产品的开发设计。

 4.高性能环保材料:免喷ASA/PMMA
  
ABS和PC/ABS树脂以其质量轻、设计灵活、制造成本低、性能优异等优点在汽车内饰件中得到广泛应用。但其耐候性能不足,在外饰件中无法直接应用,必须经过喷漆或电镀处理才能使用。表面喷漆或电镀处理可以改善树脂表面的外观,并提高耐候性能,但也带来了能耗和环境污染问题,为了解决ABS及其合金树脂耐候性不足的问题,金旸推出的高光泽免喷涂ASA/PMMA具有高耐候性、高耐热性,同时还具有表面光泽度高和表面硬度高的特点,能满足众多主机厂对材料的力学和耐候性能要求。

利用ASA/PMMA材料注塑成型的汽车外饰件,表面无需喷涂就能获得高光泽、高耐候性、高表面硬度,可替代ABS或PC/ABS的喷涂制件,既减少了环境污染,又简化了制作工艺。喷涂工艺不仅污染环境,而且综合成本更高。金旸推出的免喷涂ASA/PMMA材料在综合成本上减少50%左右,深受下游客户的喜爱。

免喷ASA/PMMA材料各项表征数值
  

以上数据只是典型值,金旸可根据客户要求进行新产品的开发设计。

伴随着国家环保力度加大,环境问题也影响着材料产业的发展。传统的电镀和喷漆工艺无法避免环境污染,因而受到越来越严峻的考验。在此背景下,环保性能出众的免喷涂材料迎来巨大的发展利好。相比于电镀和喷涂材料,免喷涂材料不仅具有优异的性能和高光泽外观,而且还有一定的成本优势。目前,免喷涂材料已经广泛应用于进气格栅、后视镜外壳、支架、门把手等汽车外饰件。未来,随着技术端和应用端的日渐成熟,将有越来越多的汽车格栅及其他部件采用免喷涂材料。
 
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