如今社會(huì)的發(fā)展,現(xiàn)代汽車的概念已非代步工具這么簡(jiǎn)單。除了需要擁有超高的性能之外,還要求與人體具有更高的親和性,這方面日系汽車就要比歐美系汽車做的更好。那么,如何滿足使用者對(duì)汽車舒適性和環(huán)保性的要求?
除了非凡的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之外,汽車內(nèi)外飾材料的選用也是關(guān)鍵。
那么,當(dāng)下汽車內(nèi)外飾常用材料在選用上有哪些原則?汽車內(nèi)外飾用材料的發(fā)展趨勢(shì)又是哪些?
一、汽車內(nèi)外飾材料選用原則
1.輕量化、低能耗
在全球能源與環(huán)保問(wèn)題日益加重的情況下,汽車材料“輕量化”、“以塑代鋼”的腳步進(jìn)一步加快。
研究數(shù)據(jù)表明:
(1)傳統(tǒng)燃油車的重量每減少100kg,百公里耗油量降低0.3-0.6L,CO2排放量降低5-8g;(2)純電動(dòng)汽車,整車重量每減少100kg,可行駛里程增加10%,節(jié)約電池成本15-20%。
而輕質(zhì)材料的選擇是汽車輕量化最為有效的方法。
汽車輕量化解決方案:
(1)實(shí)現(xiàn)以塑代鋼,如門(mén)內(nèi)板實(shí)現(xiàn)塑料模塊化。
(2)在滿足要求的條件下優(yōu)先選擇用密度更低的材料。
(3)利用微發(fā)泡技術(shù),進(jìn)一步降低材質(zhì)的密度。
(4)開(kāi)發(fā)高流動(dòng)、高剛性的材料降低產(chǎn)品壁厚
2.舒適安全、低VOC
汽車內(nèi)飾材料的選用,除了整體的美觀大方之外。最主要的就是如何選擇低VOC散發(fā)的材料,避免這種“隱形殺手”的存在。如德國(guó)汽車協(xié)會(huì)就規(guī)定,汽車內(nèi)甲醛的濃度不得超過(guò)0.08ppm。
所以,對(duì)于安全環(huán)保來(lái)說(shuō),主要是選用環(huán)保材料提高整車空氣質(zhì)量,減少VOC氣體對(duì)人體的危害;而針對(duì)舒適性來(lái)講主要是實(shí)現(xiàn)內(nèi)飾的高級(jí)化、軟飾化,個(gè)性化。
3.低成本、易回收
在要求各種性能的同時(shí),也不能忽略成本和環(huán)保的問(wèn)題。畢竟這些要求與材料的回收性和降低成本相矛盾。所以,新型的內(nèi)飾材料應(yīng)當(dāng)既保證不增加費(fèi)用又可以滿足舒適,安全和環(huán)保的要求。如PP+EPDM+20%滑石粉,可用于汽車保險(xiǎn)蓋蒙皮,滿足性能要求外,可降低成本,廢棄后易回收。使用車型有北汽BJ40、福特嘉年華、菲亞特菲翔等。
二、汽車內(nèi)外飾材料的發(fā)展趨勢(shì)
那么,在汽車“以塑代鋼”的發(fā)展大趨勢(shì)下,結(jié)合消費(fèi)者的要求和主機(jī)廠的研究情況,汽車內(nèi)外飾用材料主要有以下發(fā)展趨勢(shì):
1.通用塑料使用比例增大
內(nèi)外飾零件主要采用的是塑料件,以裝飾性為主,如護(hù)板,前后保險(xiǎn)杠等。由于內(nèi)外飾零部件對(duì)塑料的使用量比較大,主機(jī)廠都比較注重用材成本。
和工程塑料相比,通用塑料的原料豐富,合成產(chǎn)量大,用良多成本低等特點(diǎn),最重要的是原材料資源豐富,選擇的余地比較大。同時(shí)通用塑料的加工條件也相對(duì)較低,對(duì)設(shè)備的要求也不高,這些優(yōu)點(diǎn)也促進(jìn)了通用塑料的不斷發(fā)展。
目前,隨著國(guó)內(nèi)材料技術(shù)水平的不斷提高,越來(lái)越多的通用塑料經(jīng)過(guò)改性后都能達(dá)到內(nèi)外飾零部件的性能要求。
2.材料系統(tǒng)單一化
未來(lái)降低成本,充分利用原材料,汽車內(nèi)外飾的材料種類可以精簡(jiǎn)數(shù)量,內(nèi)外飾件用材范圍縮小到PP+EPDM-T20、PP-T20、ABS、PC+ABS、PU、POM、PA6-GF30、HDPE等種類。
通過(guò)對(duì)整車內(nèi)外飾塑料件用材單一化和不同平臺(tái)的部件用材通用化,主機(jī)廠可以減少不同零件之間的色差,對(duì)材料牌號(hào)進(jìn)行管理和管控,控制源頭質(zhì)量,降低材料對(duì)制品的影響,保證原材料的質(zhì)量和成產(chǎn)一致性,同時(shí)對(duì)于汽車報(bào)廢后的回收處理也非常有利。
3.簡(jiǎn)化材料成型工藝
中高檔汽車內(nèi)外飾部件復(fù)雜度較高,例如,儀表板為“本體+泡沫+搪塑表皮”結(jié)構(gòu),門(mén)護(hù)板包裹表皮,里柱護(hù)板包覆面料或表皮,此外還有許多部件有后續(xù)的噴漆,燙金等裝飾工藝。由于工序眾多,存在的每一道工序都相當(dāng)于在增加了報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn),并且生產(chǎn)的效率不高。同理,噴漆件也存在類似的問(wèn)題。而直接噴涂技術(shù)、IMD技術(shù)、直接結(jié)皮技術(shù)均改進(jìn)一上工藝,在加工成型時(shí)一次性完成最終狀態(tài)的部件。
通過(guò)減少噴漆等工序的投資、生產(chǎn)效率的提升和部件結(jié)構(gòu)的改進(jìn),提高了成品件的成品率和功能性。
4.材料加工過(guò)程環(huán)?;?/div>
塑料由于其加工性和耐熱性的因素,在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中會(huì)揮發(fā)出VOC氣體。如何減少VOC氣體的揮發(fā)對(duì)乘員的傷害是主機(jī)廠的責(zé)任。目前,環(huán)保型材料要求已經(jīng)不僅限于最終的使用狀態(tài),而且拓展到加工過(guò)程中。加工過(guò)程中的塑料件噴漆環(huán)節(jié)成為了環(huán)保性要求的主要突破點(diǎn)。
免噴涂材料的應(yīng)用由于對(duì)環(huán)境的傷害較小而越來(lái)越得到重視。在主機(jī)廠對(duì)材料的控制方面,已出臺(tái)的ELV法規(guī)要求所有的材料必須滿足禁限用物質(zhì)、低揮發(fā)性和易回收的要求。
5.LGF增強(qiáng)通用塑料的應(yīng)用
在結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用方面,短玻纖增強(qiáng)的尼龍,聚酯應(yīng)用較多,如PA66-GF30、PA6-GF30和PBT-GF30等。近年來(lái),隨著LGF增強(qiáng)改性技術(shù)的提高,LGF增強(qiáng)熱塑性材料的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,典型代表為PP-LGF、GMT材料。
和短玻纖增強(qiáng)工程塑料相比,LGF增強(qiáng)的通用塑料成功克服了短玻纖增強(qiáng)的缺陷:零件翹曲和表面浮纖,同時(shí)材料的剛性能達(dá)到同樣的等級(jí)。由于基體材料為通用塑料,成本低于工程塑料。在替代性方面,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)通用塑料不僅能取代短玻纖增強(qiáng)的工程塑料,還可以取代金屬件,應(yīng)用于前端模塊、門(mén)模塊、座椅骨架和備胎倉(cāng)等部位,并且有顯著的減重效果。
6.提高內(nèi)飾材料的舒適型
汽車作為高檔消費(fèi)品,其內(nèi)部的密閉性可以成為移動(dòng)的小屋,如何在狹小的空間內(nèi)保持乘員的舒適性和維持對(duì)乘員的吸引力成偉汽車制造商提升產(chǎn)品品質(zhì)的攻關(guān)方向。轉(zhuǎn)嫁到材料方面的要求主要有低光澤度、耐刮擦性、防污耐臟性、抗靜電性、抗發(fā)粘性和提高觸感視覺(jué)效果等。此外,考驗(yàn)這些要求的條件也越來(lái)越苛刻,很多都是在高溫或者低溫的條件下進(jìn)行的。
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