金属变成塑料,“以塑代钢”是偷工减料吗?

放大  缩小 日期:2017-09-27     评论:0      
核心提示:要问时下汽车行业最热门的词语,轻量化当之无愧。汽车轻一点,操控和油耗的表现都能更好,因此,各家车企都在努力给车辆减重。但

要问时下汽车行业最热门的词语,“轻量化”当之无愧。汽车轻一点,操控和油耗的表现都能更好,因此,各家车企都在努力给车辆减重。但如何在保证安全的前提下降低车身重量?哪些减重方法效果最好?
2016年中国汽车工程学会牵头的节能与新能源汽车技术路线图正式发布,路线图提出了从结构设计、材料选择等多方面入手,实现轻量化和节能环保的最终目标。 近年来,塑料在汽车中的应用不断增多。可以说在近几年的不断尝试中,用塑料替代金属材料是实现汽车减重的一个有效手段。从现代汽车使用的材料来看,无论是外装饰件、内装饰件,还是功能与结构件,到处都可以看到塑料制作的影子。且随着工程塑料硬度、强度、拉伸性能的不断提高,塑料车窗、车门、骨架乃至全塑汽车已逐步出现,汽车塑化进程正在加快。
有效减重,实现轻量化
以车身为例,通常采用不同强度的钢材,在不降低安全性的前提下,高级车会用铝合金代替钢材,或者镁铝合金。碳纤维材料可谓是汽车材料中的新贵,同样体积的碳纤维,重量仅为钢的20%,强度却是钢的10倍以上。可惜……原材料太贵,制造成本也高。但是,工程塑料却没有高成本的问题,近年来越来越受欢迎。例如在轿车和轻型车中,CA7220小红旗轿车中的塑料用量为88.33kg,上海桑塔纳为67.2 kg,奥迪为89.98 kg,富康为81.5 k g,依维柯0041则为144.5 kg;在重型车中,斯太尔1491为 82.25kg,斯太尔王为120.5 kg。
金属保险杠变塑料,汽车轻量化和偷工减料的区别是什么?丨视知车学院

广泛应用是否安全?


近几年,随着塑料材料技术的不断发展,多种车用塑料新材料的开发,使得“以塑代钢”盛行。PP塑料在保险杠、仪表板、方向盘、座椅骨架材料中均有使用,PA材料则应用于动力、底盘以及部分结构件中,PA也在车箱、外部件等方面有所应用。这么多的应用,消费者不禁要问一句:都用塑料的安全吗?
 传统的观念普遍认为,轻薄的产品安全系数较低。然而汽车并不是车越重越安全。即使汽车上使用很轻的材料,如果采取高强度的加工工艺,也能达到很轻但弹性非常好的效果,从而也就越安全。工程塑料在拥有类似金属硬度、强度的基础上,还兼具“柔美”之性能,其弹性变形的特性能吸收大量的碰撞能量,对强烈撞击有较大的缓冲作用,对车辆和乘客起到保护作用。因此,现代汽车上都采用塑化仪表板和方向盘,以增强缓冲作用。前后保险杠、车身装饰条都采用塑料材料,以减轻车外物体对车身的冲击力。另外,塑料还具有吸收和衰减振动和噪声的作用,可以提高乘坐的舒适性。同济大学汽车学院教授王宏雁表示,车身在安全性设计时希望能够通过结构的变形吸收一部分碰撞能量,以塑料制造的车身,只要结构涉及合理,制造工艺得当,其安全性应该比金属材料车身要好。如,一些车企将油箱改成了塑料材质的,比铁质油箱更轻更安全,还能做成复杂的形状。
金属保险杠变塑料,汽车轻量化和偷工减料的区别是什么?丨视知车学院
 
优势多多,市场广阔

“以塑代钢”可在保证安全性的条件下实现轻量化,同时塑料成型容易,使得形状复杂的部件加工十分便利,减少接件装配或焊接工序,缩短生产周期,降低成本。并且塑料材料相对于金属来说,具有良好的防腐蚀性能,作为车身覆盖件可有效避免材料的腐蚀问题。
金属保险杠变塑料,汽车轻量化和偷工减料的区别是什么?丨视知车学院

小结
在“以塑代钢”的驱动下,高性能塑料在汽车中正得到越来越多的应用,汽车塑料也已由普通装饰件开始向结构件、功能件方向发展。“以塑代钢”并不是偷工减料,而是汽车工业发展新形势下的新技术手段。但是,目前车用塑料的使用还存在着材料老化、材料回收等问题,这还需要材料技术的进一步发展。
 
 
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