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汽车内外饰设计中的塑料

汽车内外饰设计中的塑料塑料在汽车上的应用有以下6大优点:一、塑料轻,比重小。

轻量化是汽车业追求的目标,塑料在此方面可以大显其威。

一般塑料的比重在0.9-1.5之间,纤维增强复合材料比重也不会超过2.0,而金属材料的比重A3钢为7.6、黄铜为8.4、铝为2.7。

因此应用塑料是减轻车体重量的有效途径。

二、塑料成型容易。

它可使形状复杂的部件加工简单化。

例如仪表台用钢板加工,往往需要先加工成型各个零件,再分别用联接件装配或焊接而成,工序较多。

而用塑料可以一次加工成型,加工时间短,精度有保证。

三、塑料制品的弹性好。

它的弹性变形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,对车辆和乘员起到保护作用。

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能力,可以提高乘坐的舒适性。

四、塑料可以方便的形成复合材料。

通过不同组份搭配的复合材料有含硬质金属的颗粒复合材料,有以夹层板材和树脂胶合纤维为主的层板复合材料和以玻璃纤维、碳纤维为主的纤维复合材料,这些复合材料具有很高的机械强度,可以代替钢板制作车身复盖件或结构件,减轻汽车的重量。

五、塑料耐腐蚀性强。

塑料一般局部受损其他部分也不会腐蚀,而钢材制件一旦漆面受损或者先期防腐做得不好就容易生锈腐蚀。

塑料对酸、碱、盐等抗腐蚀能力大于钢板,如果用塑料做车身复盖件,十分适宜在污染较大的区域中使用。

六、塑料可以方便的改变各种性能。

根据塑料的组织成份,可以通过添加不同的填料、增塑剂和硬化剂来制出所需性能的塑料,改变材料的机械强度及加工成型性能,以适应车上不同部件的用途要求。

例如保险杠要有相当的机械强度,而座垫和靠背就要采用柔软的聚胺脂泡沫塑料。

更方便的是塑料颜色可以通过添加剂调色产生不同的颜色,可以省去喷漆。

有些塑料件还可以电镀,例如ABS塑料具有很好的电镀性能,可用于制作装饰条、标牌、开关旋扭、车轮装饰罩等。

汽车车身传统的金属材料部件,已经大量采用化工材料。

使用化工材料既可以减轻重量,简化工艺,还可以降低成本。

例如轿车前后的保险杠,有些采用掺加玻璃纤维增强的聚丙烯热塑型塑料,用注射式压力成型工艺方式,有些采用聚氨脂材料,用反应注射成型工艺方式,简单快捷。

采用聚丙烯、聚乙烯等材料,通过上述工艺方式,还可以制造翼子板、轮眉、扰流板、散热器罩、发动机罩、行李箱盖等,材料弹性的高低由玻璃纤维的成份来确定。

例如雷诺风景的翼子板就是由富有弹性的塑料材料做成的。

但是,塑料也有自身的弱点,阻碍了其应用的发展。

一是改造成本问题,如果从传统的大规模机械加工方式转为大规模的模塑加工方式,投资不菲,成本高昂。

另一个更关键的问题就是环境保护:材料能不能够回收?汽车常用的塑料有哪几种:汽车用塑料零部件分为三类:内饰件、外饰件和功能件。

我国汽车用塑料的品种按用量排列依次为PP,PVC,PU,不饱和树脂,ABS,PF,PE,PA,PC,复合材料。

如果按使用数量排列,德国是PVC,PU,PP,PE,ABS;美国是PU,PP,PE,PVC,ABS;日本是PVC,PP,PU,ABS,PE,FRP。

●汽车保险杠保险杠是汽车的主要外饰件之一。

保险杠一般采用模压塑料板材、改性PP材料,或用玻璃纤维增强塑料经模压、吸塑或注塑成型。

● 散热器格栅散热器格栅一般用ABS或PC/ABS合金,经注塑成型制成。

●挡泥板挡泥板要求所使用材料具有耐气候老化和良好的成型加工性。

用增韧改性PP经注射成型而成;重卡斯太尔王的翼子板采用FRP制作;● 导流板导流板通常具有轻量、高刚性、设计新颖并呈流线型等特点。

根据不同车型的要求,一般可采用SMC(片材模塑材料)、FRP、mPPO等材料,也可用改性PP和ABS。

经中空成型的导流板成本低,且表面易涂装。

● 灯类前大灯多数采用表面涂敷硬膜的PC,大灯玻璃透明性、耐热性、耐冲击性以及易于成型性,耐擦性和耐候性。

对于后排指示组合灯,其灯罩材料选用PMMA,灯壳材料选用填充改性PP,它们之间用热熔胶粘接剂粘接。

随着振动焊接技术的发展,灯壳材料开始采用耐热ABS,这样灯壳和灯罩之间可采用振动焊接的方式,也便于材料的再生利用。

汽车中常见材料PP的标识含义:1 起疮:(银色条纹)成品表面,以GA TE为中心,有很多银白色的条痕,基本上是顺着原料的流动方向产生。

这种现象是许多不良条件累积后发生的,有时要抓住真正的原因很困难。

1.1 原料中如果有水分或其他挥发成分,未充分烘干,则表面上就会产生很多银条。

1.2 原料中偶然混入其它原料时,也会形成起疮,其形状呈云母状或针点状,容易与其它原因造成的起疮分别。

1.3 原料或料管不清洁时,也容易发生这种情况。

1.4 射出时间长,初期射入到模穴内的原料温度低,固化的结果,使挥发成分不会排除,尤其对温度敏感的原料,发常会出现这种状况。

1.5 如果模温低,则原料固化快也容易发生(1.4)之状况,使挥发成分不会排出除。

1.6 模具排气不良时,原料进入时气体不易排除,会产生起疮,像这种状况,成品顶部往往会烧黑。

1.7 模具上如果附着水分,则充填原料带来的热将其蒸发,与熔融的原料融合,形成起疮,呈蛋白色雾状。

1.8 胶道冷料窝有冷料或者小,射出时,冷却的原料带入模穴内,一部分会迅速固化形成薄层,刚开始生产时模温低也会开成起疮。

1.9 原料在充填过程中,因模穴面接触部分急冷形成薄层,又被后面的原料融化分解,形成白色或污痕状,多见於薄壳产品。

1.10 充填时,原料成乱流状能,使原料流径路线延长,并受模穴内结构的影响产生磨擦加之充填速度比原料冷却速度快,GATE位置处于筋骨处或者小容易产生起疮,成品肉厚急剧化的地方也容易产生起疮。

1.11 GATE以及流道小或变形,充填速度快,瞬间产生磨擦使温度急升造成原料分解。

1.12 原料中含有再生料,未充分烘干,射出时分解,则产生起疮。

1.13 原料在料管中停留时间久,造成部分过热分解。

1.14 背压不足,卷入空气(压缩比不足)。

起疮:表一2 会胶线会胶线是原料在合流处产生细小的线,由于没完全融合而产生,成品正、反面都在同一部位上出现细线,如果模具的一方温度高,则与其接触的会胶线比另一方浅。

1 提高原料温度,增加射出速度则会胶线减小.2 提高模具温度,使原料在模具内的流动性增加,则原料会合时温度较高,使其会胶线减小.3 CATE 的位置决定会胶线的位置,基本上会胶线的位置都与进胶方向一致.4 模具中间有油或其它不易挥发成分,则它们集中在结合处融合不充分而成会胶线,5 受模具结构的影响,完全消除会胶线是不可能的,所以调机时不要约束在去除会胶线方面,而是将会胶线所产生的不良现象控制中最小限度,这一点更为重要.会胶线:表二3 气泡成品壁厚处的内部所产生的空隙,不透明的产品不能从外面看到,必须将其刨开后才能见到.壁厚处的中心是冷却最慢的地方,因此迅速冷却,快速收缩的表面会将原料拉引起来产生空隙,形成气泡.1 射出压力尽可能高,减少原料收缩。

2 成型品上肉厚变化急剧时,各部分冷却速度不同,容易发后气泡。

3 由于停滞空气的原因而产生气泡。

4 GATE 过小,成品肉厚变化快。

5在GATE固化前,必须保持充分的压力。

气泡:表三4 翘曲:射出时,模具内树脂受到高压而产生内部应力,脱模后,成品两旁出现变形弯曲,薄壳成型的产品容易产生变形。

1 成型品还没有充分冷却时,进行顶出,通过顶针对表面施加压力,所以会造成翘曲或变形。

2 成型品各部冷却速度不均匀时,冷却慢收缩量加大,薄壁部分的原料冷却迅速,粘度提高,引起翘曲。

3 模具冷却水路位置分配不均匀,须变更温度或使用多部模温机调节。

4 模具水路配置较多的模具,最好用模温机分段控制,已过到理想温度。

翘曲:表四5 流痕:原料在模穴内流动时,在成品表面上出现以GATE 为中心的年轮状细小的邹纹现象。

1 增加原料温度以及模具温度,使原料容易流动。

2 充填速度慢,则在充填过程中温度下降,而发生这种现象。

3 如果灌嘴过长,则在灌嘴处温度下降,因此,冷却的原料最先射出,发生压力下降,而造成流痕。

4 冷却窝小,射出初期,温度低的原料被先充填造成流痕。

流痕:表五6 欠肉成品未充填完整,有一部分缺少的状能,作为其原因认为有以下几点:1 成品面积大,机台射出容量各可塑化能力不足,此时要选择能力大的机台。

2 模具排气效果不佳,模穴内的空气如果没有在射出时排除,则会由于残留空气的原因而使充填不完整,有时产生烧焦现象。

3 模穴内,原料流动距离长,或者有薄壁的部分,则在原料充填结束前冷却固化。

4 模具温度低,也容易造成欠肉,但是提高模温则冷却时间延长,造成成型周期时间也延长,所以,必须考虑从与生产效率相关角度来决定适当的模温。

5 熔融的原料温度低或射出速度慢,原料在未充满模穴之前就固化而造成短射的现象。

6 灌嘴孔径小或灌嘴长,要提高灌嘴温度,减小其流动的阻力,灌嘴的选择尽可能短,若选择灌嘴孔径小或灌嘴长的,则不仅使其流动的磨擦阻力加大,而且由于阻力的作用而使速度减慢,结果原料提前固化。

7 成品模穴数量较多,流量不平衡,要设整GATE 的大小来控制,GATE 小模穴阻力大往往会欠肉,如有热胶道系统,也可单独调整某欠肉模穴温度来控制。

8 射出压力低,造成充填不足。

欠肉:表六7 毛边成品出现多余的塑胶现象,多在于模具的合模处,顶针处,滑块处等活动处。

1 滑块与定位块如果磨损,则容易出现毛边。

2 模具表面附著异物时,也会出现毛边。

3 锁模力不足,射出时模具被打开,出现毛边。

4 原料温度以及模具温度过高,则粘度下降,所以在模具仅有间隙上也容易产生毛边。

5 料量供给过多,原料多余射出产生毛边。

8.缩水由于体积收缩,壁厚处的表面原料被拉入,硬化时,在成品表面出现凹陷痕迹。

缩水是成品表面所发生的不良现象中最多的,大多发生于壁厚处,一般如果压力下降则收缩机率就会较大。

1.模具设计时,就要考虑去除不必要的厚度,一般必须尽可能使成型品壁厚均匀;2.如果成型温度过高,则壁厚处,筋骨处或凸起处反面容易出现缩水,这是因为容易冷却的地方先固化,难以冷却的部分的原料会朝那移动,尽量将缩水控制在不影响成品品质的地方。

3. 一般降低成型温度,模具温度来减少原料的收缩,但势必增加压力。

9.不易脱模(顶凸)模具打开时成品附在动模脱模,顶出时,顶破或顶凸成品。

如果模具不良,会粘于静模。

1. 模具排气不良或无排气槽(排气槽位置不对或深度不够)造成脱模不顺利; 2. 射出压力过高,则变形大,收缩不均匀,对以脱模;3. 调节模具温度,对防止脱模不顺有效,使成型产品冷却收缩后,以便于脱模,但是,如果收缩过度,则在动模上不易脱模,所以,必须保持最佳模温。

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