工程塑料在汽车零部件上的应用

段建刚

摘 要：工程塑料作为一种新型材料，目前已经广泛应用于我国建筑行业、汽车制造行业以及电子电器行业等，在整个国民经济的占比也越来越大。根据工程塑料在汽车零部件中的应用情况来看，该材料是汽车制造行业产业技术进步与产业结构调整的催化剂，充分满足汽车零部件性能要求的情况下，促使零部件朝向轻量化、安全性的方向发展。本文主要内容详细探究了工程塑料在汽车零部件上的应用，希望能对我国汽车制造行业的发展有所启示。

关键词：工程塑料;汽车零部件;应用

0 前言

根据当前我国汽车制造业的发展情况来看，在人们对汽车功能性要求不断提高的背景下，汽车正朝向高速、轻量、舒适、安全的方向发展。塑料作为与木材、钢铁、混凝土并称的四大工业材料，对汽车行业有着较大影响。将工程塑料应用到汽车零部件上，相较于传统金属零部件而言，无论是隔热性、耐腐蚀性还是易加工性都较高，并且重量较轻。如今，在汽车制造业中不少汽车零部件材质都是以工程塑料为主，车用塑料的发展也成为当今汽车工业发展水平的重要标志。

1 工程塑料应用于汽车零部件的优势

1.1 轻量化

相较于传统金属零部件而言，工程塑料零部件本身耐腐蚀、重量轻并且噪声低，在制造过程中设计自由度较大，比金属材料易成形，能够促使汽车实现轻量化发展，这样一来改善了汽车的燃料消耗问题。

1.2 稳定性

工程塑料的颜色可以保持数年不变，自身具有较强的稳定性，并且还能够将汽车零部件根据用户的需求不同，加工成不同颜色，使得客户不用后期涂层，为汽车多彩化发展提供了保障。

1.3 自由度高

在现如今的汽车零部件制造行业中，工程塑料作为金属材料的替代品，不仅拥有金属材料的特点，还能够实现金属材料无法实现的性能。除了重量轻之外，设计者可以充分利用工程塑料设计出各种形状，设计者自由度大，材料成型方便，并且塑料材料不会生锈，抗腐蚀性能较高，拥有诸多金属材料没有的性能[1]。

1.4 强度高

针对汽车零部件而言，性能的实现主要由构成材料以及结构决定。工程塑料本身的纤维取向以及基料的结合形式，通过复合合成工艺，能够构成各种高强度的结构材料，进而促使材料本身的机械性能不断提高，可以与高合金的弹簧钢相媲美。与此同时，工程塑料制成的汽车零部件热膨胀系数较小，只有铝的1/3，钢的1/2。

2 工程塑料在汽车零部件中的应用

根据工程塑料在汽车零部件中的应用情况来看，常见的制造工艺有挤出成型工艺、反应注射工艺、吹塑成形工艺等，笔者根据自身多年工作经验，从以下内容详细论述了有关工程塑料在汽车零部件中的应用。

2.1 注射成型工艺

在将工程材料应用到汽车零部件制造时，注射成型是最常见的制造工艺。在此工艺活动中，首先要将工程塑料放置在注塑成型机的料筒当中进行加热，而后材料熔融到流动状态后，需要将其高压注射到闭合模具当中。等到塑料冷却之后开展制件脱模工作。以上工作都可进行自动、半自动操作，这也是热塑性工程塑料的主要成型工艺，可以根据汽车零件需求制造成各种各样的零部件。

2.2 反应注射成型工艺

在注射成型工艺当中，反应注射成型指代的是将两种以上的低分子量低粘废液体在压力下混合，而后将混合后的材料注入到模具当中，使得两种不同的材料相互反应形成高刚性、高弹性的高分子成型件。因为工程塑料本身的流动性能较好，因此在注射過程中需要严格控制温度与压力。该制造工艺比较适用于典型化学反应的聚氨酯类材料[2]。

2.3 挤出成型工艺

将粉状的、颗粒状的材料均匀地混合在一起，随后开展塑化、过滤、熔融工作，使材料形成流动状态，而后通过机头口模高压挤出，将挤出的材料要进行冷却处理，并且要牵引铸割。该工艺一般情况下都是制造汽车零部件中的板材、电线电缆、塑料管材以及各种中空容器。

2.4 压制成型工艺

所谓的压制成型工艺指代的是将各种形状的材料放置到模具型腔内，随后将模具闭合加热直到材料成为熔融状态为止进行冷却。完成上述环节之后进行开模，随后将成型的塑料零部件进行热处理，处理毛边等。该方法能够直接在生产线上对汽车零部件涂装，具有生产效益高等特点，主要用于制造汽车板件以及各种空气动力零件[3]。根据北京现代轿车生产情况来看，发动机罩便是采用压制成型工艺制造而成，整个生产活动有效缩短了该零件的成型时间，并且还可以控制零部件表面的裂纹、缩孔、波纹等质量缺陷。

2.5 吹塑成型工艺

在吹塑成型工艺当中，首先要将塑料材料挤在或者注射在大小合理的塑料型坯当中，而后通过压缩空气使得塑料材料从中间吹胀紧贴模壁，冷却后进行开模处理，最终获得中空制品[4]。基于此，吹塑成型工艺通常是用来制造薄壁、中空以及形状复杂的整体性汽车零部件。例如汽车中形状自由度较高的塑料燃油箱等。在此过程中工作人员要注意，严格控制模具的冷却时间以及冷却能力，确保汽车零部件的壁厚符合相关要求。

2.6 真空成型工艺

整个真空成型工艺流程简单，首先要将塑料材料进行加热处理，随后利用大气压力将软化的材料直接压入模具型腔当中，使附着在模型壁上的材料可以冷却成型，最终将成型的材料进行修整处理便可。

3 结语

综上所述，工程塑料在汽车零件中的应用，使得汽车得以朝向轻量化的方向发展，工程塑料相较于传统金属材料而言，具有轻量化、稳定性、自由度高、强度高等特点。常见的制造工艺有注射成型、反应成型、压制成型以及吹塑成型等工艺，不同的成型技术针对不同的汽车零部件制造，生产单位需要根据实际情况，合理采用成型工艺进行制造，提高汽车零部件质量，为汽车制造业实现稳定发展奠定基础。

参考文献：

[1]李文博，李智，王磊，等.工程塑料在发动机及其附件系统中轻量化的创新应用[J].汽车工艺师，2019（05）：12-17.

[2]彭斐.AKRO-PLASTIC：以创新和应用助力汽车轻量化专访开德阜工程塑料（苏州）有限公司执行董事WilfriedJobst[J].汽车与配件，2017（11）：28-31.

[3]肖军.探述现代汽车内外饰工程塑料件的应用与未来[J].乙醛醋酸化工，2019（10）：27-30，12.

[4]秦超，姚晨冉，朱雪林.轻量化材料在汽车上的精准应用[J].汽车零部件，2019（06）：100-107.