汽車塑料零部件材料的選擇與應(yīng)用

1、演講人：李查演講人：李查指導(dǎo)老師：李又兵指導(dǎo)老師：李又兵目錄：一.汽車常用塑料二.汽車塑料件綜述五.汽車功能件四.汽車內(nèi)飾件三.汽車外飾件一.汽車常用塑料汽車常用塑料圖1-1 填充劑圖1-2 ABS塑料增塑劑圖1-3 PE塑料潤滑劑圖1-4 環(huán)保鈣鋅穩(wěn)定劑1.塑料的基本組成塑料 以樹脂為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，加工過程中在一定溫度和壓力的作用下能流動成型的高分子聚合物(高分子有機(jī)材料)，是以石油、天燃?xì)狻⒚簽榛A(chǔ)原料的各種單體通過聚合、樹脂粘合、樹脂添加、附加縮合等復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)而生成的高分子材料。塑料 樹脂添加劑樹脂 指受熱時(shí)通常有熔融范圍，受外力作用具有

2、流動性，常溫下呈固態(tài)或液態(tài)的高分子聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分，其在塑料中的含量一般在40100。塑料的主要成分決定塑料的類型和基本性能。樹脂的作用： 膠粘其它成分材料 賦予塑料可塑性和流動性1.1 樹脂1.2添加劑（1）填充劑（填料） 重要的但非必不可少的成分；作用：（2050%） 減少樹脂用量，降低塑料成本； 改善塑料某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。按形狀： 粉狀：木粉、紙漿、滑石粉、云母粉、石棉粉等。 纖維狀 ：棉花、亞麻、玻璃纖維、碳纖維等。 層狀（片狀）：紙張、棉布、麻布、玻璃布等。按化學(xué)性能可分為：有機(jī)、無機(jī)。例如：酚醛壓縮粉若無填充劑，則既不能進(jìn)行成型加工又無實(shí)用價(jià)值

3、；PE、PVC+CaCO3 =廉價(jià)的具有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料；玻璃纖維提高塑料的力學(xué)性能；石棉提高耐熱性。（2）增塑劑 能夠增加塑料的塑性、流動性、柔韌性，改善成型性能，降低剛性和脆性；它是能與樹脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物。作用： 提高塑性、流動性和柔軟性； 降低剛性和脆性； 改善塑料的工藝性能和使用性能。例如：硝化纖維素若無增塑劑，則既不能進(jìn)行成型加工又無實(shí)用價(jià)值；硝酸纖維、醋酸纖維、PVC等也必須加入增塑劑。（3） 穩(wěn)定劑 （0.30.5%） 凡能阻緩材料變質(zhì)的物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑。可分為以下三種： 熱穩(wěn)定劑： 它的主要作用就是抑制或防止樹脂在加工或使用過程中受熱而降解。如PVC。

4、 光穩(wěn)定劑 ：它的主要作用是阻止樹脂在光的作用下降解（塑料變色、力學(xué)性能下降等等）。如PE、PP、PS、PC。 抗氧化劑 ：延緩或抑制塑料氧化速度。如PE、PP、ABS。（4）潤滑劑 （19強(qiáng)度伸長率40缺口沖擊強(qiáng)度KJ/m215-30(23)韌性彎曲模量MPa1500-2500剛性彎曲強(qiáng)度MPa25HDT(0.45 MPa)105耐熱性能表4-3 聚丙烯儀表板材料典型性能注塑GMT,木粉壓制骨架搪塑成型吸塑成型表皮澆注PU發(fā)泡層骨架表皮結(jié)合儀表板圖4-3 軟質(zhì)儀表板制作過程常用材料應(yīng)用車型熱固性材料SMC/BMCVW車型熱塑性材料PC-GF，SMA-GF，PPO目前多數(shù)轎車采用LFT-PPF

5、ORD?？怂?，VW斯柯達(dá)表4-4 儀表板骨架材料及其應(yīng)用車型表3-5 儀表盤附件及材料附件名稱使用材料雜物盒PP，或者ABS副儀表板PP+EPDM+TALC出風(fēng)口ABS, PC/ABS飾框（電鍍，仿木處理）ABS, PC/ABS性能LFT-PPPC/ABSPC/ABS+GF SMA+GF30M120MAC-601JH-R2G10SMA-G15玻璃纖維含量，3001015密度，g/cm31.121.131.261.18拉伸強(qiáng)度110509080缺口沖擊強(qiáng)度，J/m23250550120100-402604907070彎曲強(qiáng)度，MP曲模量，MPa6500220036003

6、500HDT(1.8MPa),155106115115收縮率，0.4-0.50.5-0.70.2-0.40.2-0.4表4-6 儀表板骨架材料性能2.門板立柱系統(tǒng)圖4-4 汽車門板表4-7 門板立柱系所用材料系統(tǒng)分零件名稱材料料厚/mm重量/g門板立柱系統(tǒng)17.4kg門護(hù)板上裝骨架PP+EPDM-T202.5860 門護(hù)板下裝骨架PP+EPDM-T202.55888門護(hù)板附件PP+EPDM-T20234002包覆表皮PVC+PU foam1+5464內(nèi)開把手PC+ABS2.5480開門指示反射片PC120門拉手盒墊片TPO351立柱/門欄本體PP+EPDM-T202.55597表4-8 聚丙烯

7、門板立柱系統(tǒng)材料典型性能性能單位范圍含義MFRg/10min7-20流動性密度g/cm31.0-1.815%-25%礦物填充拉伸強(qiáng)度MPa19強(qiáng)度伸長率%40缺口沖擊強(qiáng)度KJ/m215-30(23）韌性 彎曲模量MPa1500-2500剛性彎曲強(qiáng)度MPa25HDT（0.45MPa）105耐熱性能零件名稱零件名稱金發(fā)材料金發(fā)材料 材料組成材料組成應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例儀表板上體API-10D53PP+EPDM+10TALC POLO儀表板下體AIP-2015PP+20TALCTEANA, CITRON付儀表板API-10D53PP+EPDM+10TALC POLO,FORD轉(zhuǎn)向柱蓋板/護(hù)板AIP-20

8、15PP+20TALCFORD, NISSAN門板AIP-2015PP+20TALCFORD,TEANA立柱AIP-2015PP+20TALCHONDA座椅AIP-2015PP+20TALCCITRON出風(fēng)口MAC-451PC+ABSCITRON,FORD表4-9 經(jīng)濟(jì)型轎車內(nèi)飾材料推薦3.地毯材料地毯材料圖4-5 奧迪車用地毯圖4-6 上汽大眾車用地毯地毯材料一般包括：PET（滌綸）毯坯、PVC人造革、隔音墊、膠粘劑等。1. PET（滌綸）毯坯 是以滌綸長絲為原料織造、被EVA或PE涂層制造而成。 絨層：PP70PET30 底層：PET技術(shù)要求如下：表4-10 技術(shù)要求和試驗(yàn)方法序號項(xiàng)目單位

9、指標(biāo)試驗(yàn)方法1外觀顏色、狀態(tài)樣件目測2材質(zhì)PET3克重g/m2470-5504幅寬mm165055斷裂強(qiáng)力縱N700QC/T216-1996橫N800QC/T216-19966斷裂伸長率縱%75GB6344橫%70GB63447撕裂強(qiáng)度縱N120GB10808橫N120GB108088燃燒特性mm/min100GB8410-19949耐磨色牢度級4QC/T216-199610耐水色牢度級4QC/T216-199611耐光色牢度級4QC/T216-19962. PVC人造革是以PVC為原料通過壓延、發(fā)泡工藝而成。技術(shù)要求如下：圖4-7 車用地毯（PVC人造革）成型底板用PVC人造革標(biāo)準(zhǔn)一、類別：

10、該材料為表面不發(fā)泡的PVC人造革二、規(guī)格：1.厚度：2.0-2.05mm 2.5-2.55mm 2.7-2.75mm 3.0-3.05mm2.幅寬：1580-1600mm3.長度：43-43.2米/卷4.外觀：外觀顏色要求均勻，花紋、光澤、手感應(yīng)與樣品符合，產(chǎn)品表面光整，可見表面上不應(yīng)有氣泡、污染、雜質(zhì)等有損外觀及使用性能的缺陷。三、技術(shù)要求：1.物理機(jī)械性能：a.拉伸強(qiáng)度要求：縱向120N/cm，橫向100N/cmb.斷裂伸長率要求：縱向180%，橫向160%c.撕裂強(qiáng)度要求：縱向50N，橫向45Nd.邵氏硬度：65-702.化學(xué)等其他性能：a.熱老化性：在93保持三日和70保持七日未見異常

11、。b.紫外線老化性：在紫外光燈下照射7h后無異常現(xiàn)象。c.低溫脆化性：在-40下經(jīng)7h后，試片自由落地不應(yīng)產(chǎn)生裂紋。d.阻燃性要求：80mm/mine.要求該材料尺寸穩(wěn)定、抗霉、防污染、耐磨、不變色、折疊性好。四、包裝及運(yùn)輸要求;1.PVC人造革按43米分割成捆后，用塑料薄膜或蛇皮袋包裹，兩頭封死，并在兩頭貼上標(biāo)簽、寫明尺寸、數(shù)量。2.裝車運(yùn)輸過程中注意防潮，謹(jǐn)防掛破外包裝。4.頂棚圖4-8 汽車頂棚圖4-9 汽車頂棚翻新頂棚材料一般包括：PET（滌綸）無紡布、PU復(fù)合板、PVC發(fā)泡板、PS發(fā)泡板等。PET（滌綸）無紡布 是以滌綸長絲為原料織造。 技術(shù)要求如下： 克重：180-200g/m2

12、厚度：1-1.5mm，均勻一致 燃燒特性：100mm/min （符合 GB8410-2006） 表面：顏色均勻一致，無雜色毛絲2.PU復(fù)合板 技術(shù)參數(shù)如下： 耐熱性（9024h） 尺寸變化0.6 耐寒性（2048h）尺寸變化0.6 吸水率（6024h） 0.55kg/m2 彎曲強(qiáng)度 1MPa 剝離強(qiáng)度 面料/纖維0.8MPa；PU/纖維0.08MPa 導(dǎo)熱系數(shù) 0.055W/mk 建議厚度 5-7mm材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)PU復(fù)合板質(zhì)輕（1000-1300g/m2，耐熱性能好，使用溫度高于90度，比強(qiáng)度高，阻燃性好，良好的吸音、隔熱性能韌性差，易折斷表4-11 PU復(fù)合板的優(yōu)缺點(diǎn)3.PVC發(fā)泡板 PVC

13、發(fā)泡板是一種新興的材料，在國外被稱為“城市森林”，在很多場合可以替代木材。以PVC為原料，配方中加入發(fā)泡劑，利用擠出機(jī)擠出、?？诎l(fā)泡生產(chǎn)。材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)PVC發(fā)泡板密度小、韌性好、比強(qiáng)度高、阻燃（自熄）、價(jià)格低，具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能，加熱成型工藝性非常好耐熱溫度偏低，維卡軟化點(diǎn)只有81度，不適合于高檔汽車頂棚表4-12 PVC發(fā)泡板的優(yōu)缺點(diǎn)一.類別 本標(biāo)準(zhǔn)適用于整體成形頂棚專用PVC發(fā)泡板檢驗(yàn)二.規(guī)格1.厚度：3.5+0.2mm2.比重：0.510.60g/cm3.寬度：1.351.37m4.長度：1.71.72m5.顏色和光澤：白色或粉色，無光澤。三.技術(shù)要求1.物理機(jī)械性能（1）外觀：表

14、面平整、無氣泡、無凹凸、蜂窩、氣孔、污點(diǎn)。（2）維卡軟化點(diǎn) 81（3）拉伸強(qiáng)度 縱向 124Kg/cm 橫向 100Kg/cm（4）布氏硬度 1.13Kg/mm（5）加熱尺寸變化率 縱向 1.0% 橫向 0.8%（6）彎曲強(qiáng)度 20MPa（7）耐寒性 -35不龜裂2.化學(xué)性能 耐汽油、機(jī)油溶劑腐蝕四.包裝運(yùn)輸1.用瓦楞紙打包，每包10片，其上標(biāo)明規(guī)格、數(shù)量。2.要求貯存于陰涼干燥處，要求平放，不得彎曲。PVC低發(fā)泡板制作頂棚的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)4.PS發(fā)泡板 PS發(fā)泡板是以PS為原料，配方中加入發(fā)泡劑，利用擠出機(jī)擠出、?？诎l(fā)泡生產(chǎn)。發(fā)泡倍率在10左右，半硬質(zhì)狀態(tài)，厚度可以從3.5-8mm之間。材料優(yōu)點(diǎn)缺

15、點(diǎn)PS發(fā)泡板密度小、韌性好、比強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能，加熱成型工藝性非常好耐熱溫度比PVC發(fā)泡板高，耐熱溫度可以達(dá)到90-100度，比較適合于制造低檔汽車頂棚，不適合于高檔汽車頂棚表4-13 PS發(fā)泡板的優(yōu)缺點(diǎn)5.輕質(zhì)PP板 輕質(zhì)PP板（輕質(zhì)GF增強(qiáng)PP片材），是一種可低壓、熱成型的熱塑性片材。片材表面可根據(jù)實(shí)際要求選擇不同的覆蓋物，如：膠膜、阻隔膜、裝飾物、硬質(zhì)PP薄膜、無紡布、增強(qiáng)材料或不加覆蓋物。添加劑PPGF混合干燥成型復(fù)合膠粘劑底層物輕質(zhì)PP板圖4-10 輕質(zhì)PP板的制造過程5.輕質(zhì)PP板材料材料優(yōu)點(diǎn)加工優(yōu)點(diǎn)使用廠家使用廠家輕質(zhì)PP板質(zhì)量輕（比PU減輕30），韌性好，尺寸穩(wěn)

16、定，可滿足和超過目前汽車內(nèi)飾件對溫度、濕度的要求，可回收性好，良好的隔音性，復(fù)合環(huán)保要求，無氣味，透氣性良好成型壓力低 ；模具和設(shè)備投資費(fèi)用低； 模壓時(shí)可復(fù)合地毯、織物、泡沫、薄膜；系統(tǒng)成本低；安裝輕便，減少勞動強(qiáng)度本田、豐田、鈴木、尼桑表4-14 輕質(zhì)PP版的優(yōu)點(diǎn)及使用產(chǎn)家5.座椅圖4-11 豐田汽車座椅圖4-12 長城騰翼C50座椅表4-15 泡沫座椅技術(shù)要求.泡沫項(xiàng)目單位熱熟化制品熱熟化制品表現(xiàn)密度kg/m334.0-46.045-50拉伸強(qiáng)度kpa80100伸長率%150100-120撕裂強(qiáng)度N/cm55硬度N/314cm2137-157167-225負(fù)荷特性系數(shù)2.32.6反復(fù)壓縮厚

17、度變化%1010硬度變化2525壓縮永久變形70，50%壓縮%8850,95%RH50%壓縮2035.針織單面料座椅用單面料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)一.本標(biāo)準(zhǔn)適用于座椅用單面料二.規(guī)格：1.厚度、密度：2.寬度：150020mm3.顏色：以色樣為準(zhǔn)三、技術(shù)要求 單面料 種類復(fù)合面料厚度T089-1(純灰)、T089、AB通用輔面料T089(主面料)2400主面料（博奇編號：43349-2）2400輔面料（博奇編號：743075-9）AB主面料（中興編號：ZQ005754-70）厚度（mm）0.50.050.70.0620.120.10.50.05密度（g/m2）200-210320-330370-380310

18、-320320-330項(xiàng)目單位性能指標(biāo)試驗(yàn)方法經(jīng)向緯向外觀圖案（樣品）自然光一米處對比無差別撕裂強(qiáng)度N80GB3917，拉伸速度200mm/min斷裂強(qiáng)度N/5cm600GB3923，拉伸速度200mm/min彈性伸長率%50試樣長200mm，寬50mm縫紉接縫強(qiáng)力N400見手冊338頁，拉伸速度200mm/min耐摩擦色牢度級4JISL1096第6.17項(xiàng)c法cs-10單臂負(fù)荷5N1000轉(zhuǎn)浸水收縮率%5見手冊538頁耐摩擦色牢度干磨級4GB3920溫磨級4GB3920100h燈照射耐光色牢度級4GB3428斷裂強(qiáng)度N/5cm300GB3923，拉伸速度200mm/min燃燒速度mm/min

19、100GB8410-94起球性級3GB4802.1-34抗靜電性能制品在使用過程中與乘員外衣相接觸時(shí)不允許產(chǎn)生起球、起毛、吸塵等現(xiàn)象.針織復(fù)合面料座椅用復(fù)合面料技術(shù)質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)適用于單面料同海綿、底布同海綿的復(fù)合一.規(guī)格：1.寬度：150020mm2.復(fù)合面料厚度：二、技術(shù)要求：物理機(jī)械性能：1.外觀：展開后不能有皺紋，底布同海綿的寬度不小于面料的寬度。2.海綿：海綿克重25kg/m3 。3.剝離強(qiáng)度：面料同海綿間剝離強(qiáng)度10N/5cm,底布同海綿間剝離強(qiáng)度8N/5cm。符合GB8808-88要求。4.耐高溫后的剝離強(qiáng)度：水溫30時(shí)的剝離強(qiáng)度正面8N/5cm，背面6N/5cm。符合GB880

20、8-88要求。5.斷裂強(qiáng)力：經(jīng)向668N 緯向434N 符合GB3923要求。6.阻燃性：100mm/min 符合GB8410-1994要求。7.色差：3級8.耐磨色牢度：3-4級 符合GB3920要求。三、包裝和運(yùn)輸1.用塑料袋包裝，其上標(biāo)明規(guī)格參數(shù)。2.要求貯存于陰涼干燥處，不得讓灰塵、油類等污染。 單面料種類復(fù)合面料厚度T089-1(純灰)、T089、AB通用輔面料T089(主面料)2400（主面料）2400（輔面料）AB（主面料）毫米3.54.06.06.04.2密度（g/m2）2804405504504004.真皮座椅皮革質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)一、厚度要求：頭層皮中央部位厚度均應(yīng)在1.2mm以

21、上，邊緣部分不得低于1.1mm。二、二皮厚度均應(yīng)在1.2mm以上。整張皮面厚度應(yīng)基本一致，厚度差不應(yīng)大于0.2mm。三、涂層顏色要求：涂層要均勻、牢固。著色時(shí)顏色應(yīng)基本一致，檢驗(yàn)方法見QB1327-91皮革表面顏色摩擦牢度測試方法。具體顏色按色樣。四、柔韌度要求：革身應(yīng)豐滿，柔軟而又彈性，無裂面、無管皺、無異味和無油膩感。主要部位不得有松面，不允許有硬心。五、防水、防火性能要求：茶水等灑落在革面，擦拭后沒有明顯痕跡，而且不能被香煙燙壞。、六、張幅要求：張幅平均不能低于20尺3，頭層皮最小不得低于18尺3。二層最小不得低于17尺2。七、傷殘、孔洞要求：主要部位不得有傷殘、孔洞、管皺、裂面、松面等

22、。頭層皮有孔洞的張數(shù)不允許超過總張數(shù)的10%，孔洞個(gè)數(shù)不允許超過兩個(gè)。二層皮有孔洞的張數(shù)不能超過總張數(shù)的40%，每張皮孔洞個(gè)數(shù) 一般不允許超過3個(gè)。每超過1個(gè)扣0.3尺2，但每張皮孔洞絕不允許超過絕不允許超過6個(gè)。八、皮革的理化要求：九、在供方單位檢尺、檢查質(zhì)量。十、用貨一年內(nèi)出現(xiàn)掉色、掉漿、裂面等缺陷應(yīng)保證無條件退貨。十一、花紋要求：花紋有缺陷的面積不能超過幅面的1/3。十二、虻底要求：虻底處理后在正面不允許出現(xiàn)麻坑。十三、皺面要求：皺面面積不允許超過幅面1/10。項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)抗張強(qiáng)度MPa12顏色摩擦牢度（干|濕）級4.0|3.0撕裂強(qiáng)度N/mm25收縮溫度C90在10

23、N作用下的伸長率%55PH值3.56.0涂層耐勞度無裂痕次正面革 2X104稀釋差0.7休眠革2X1035.人造革座椅用PVC革技術(shù)要求一、本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了座椅用PVC革的技術(shù)要求。二、規(guī)格：1.革面厚度：0.80.05mm 底布厚度：0.27mm2.革面克重：750-770g/m2 底布克重：90-100g/m23.幅寬：13805mm4.顏色和光澤：符合華興公司指定的標(biāo)準(zhǔn)色板、消光。三、技術(shù)要求：1.外表面要求：表面顏色均勻一致、不得有氣泡、皺紋、壓痕、污點(diǎn)、異物、粘連等缺陷，且消光。2.粘著性：在120溫度下，加熱100h后用手指檢查粘著性能 不允許表面有異狀。3.熱老化性：在120，加熱1

24、00h后，試樣伸長率130%時(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)細(xì)裂紋和破裂。（GB3512）,按照生產(chǎn)條件試驗(yàn)。4.在試驗(yàn)條件下，試樣不應(yīng)有開裂，損傷和脫離現(xiàn)象。5.在試驗(yàn)條件下，顏色摩擦牢度4級以上，用白棉布汽油擦拭不應(yīng)變色，掉色及損傷表面等現(xiàn)象。6.阻燃性：100mm/min（GB8410-1994）7.拉伸負(fù)荷（N）:縱向500 橫向3008.邵氏硬度（HA）：755（GB531）9.斷裂伸長率（%）：縱向25 橫向25（GB6344）10.撕裂負(fù)荷（N）：縱向60 橫向6011.剝離負(fù)荷（N）：10四、包裝運(yùn)輸貯存1.包裝：必須包裝嚴(yán)密，以保證在運(yùn)輸和貯存條件下得到充分保護(hù)，而不損壞和變質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)。2.運(yùn)輸：

25、運(yùn)輸時(shí)應(yīng)小心輕放，防止機(jī)械碰撞和日曬雨淋。3.貯存：應(yīng)存放在干燥，通風(fēng)良好的，無有害氣體的倉庫內(nèi)，不得與有害于本材料及其包裝的物質(zhì)一起存放。五.汽車功能件圖5-1 汽車內(nèi)部構(gòu)造1.進(jìn)氣歧管圖5-2 思鉑睿2.4L缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)可變進(jìn)氣歧管圖5-3 氣道燃油噴射式發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管 作用：從金屬鑄件改為塑料件，降低重量，提高燃油效率，降低油耗 進(jìn)氣歧管的材料要求： 耐高溫 高強(qiáng)度 尺寸穩(wěn)定性 化學(xué)穩(wěn)定性 熱老化穩(wěn)定性 焊接工藝：激光焊接優(yōu)點(diǎn)： 允許零件預(yù)裝 無焊接顆粒 無焊痕 允許零件形變 減少殘余應(yīng)力 表5-1 PA6 7810 G30BK222的性能參數(shù)項(xiàng)目典型性能測試標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械性能拉伸強(qiáng)度170MPaISO527，5mm/min斷裂伸長率2.5%ISO527，5mm/min彎曲強(qiáng)度230MPaISO178，2mm/min彎曲模量7500MPaISO178，2mm/min簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度15KJ/m2ISO179強(qiáng)度85KJ/m2ISO179洛氏硬度120ISO2039/2熱性能熱變形溫度215ISO751.80MPa195ISO75熔點(diǎn)22