纤维增强树脂基复合材料在汽车领域的应用展望

在汽车工业中的应用
    作为汽车轻量化主流轻质材料之一的汽车复合材料得到了快速发展。无论是欧、美、日等汽车工业发达,还是、巴西和印度等汽车工业快速发展中,都已在汽车制造中大量采用汽车复合材料。涉及的车辆有商用车、乘用车、工程车、农用车以及改装车。
    主要应用范围:涉及外饰件、内饰件、结构件、半结构件等等,从车门、车窗到车盖、车顶、车厢、车身底护板到发动机气门盖、油底壳,从座椅骨架、底盘到储气罐、传动轴和板弹簧等,都有汽车复合材料的应用。
    模压成型工艺(Compression Molding)是复合材料生产中效率高、适应大规模批量生产的一种成型方法。包括热固性复合材料,如SMC、BMC等;热塑性复合材料,如GMT、LFT-D等;以及一些复合纤维及其织物,如GF/PP、丙烯酸酯共聚物/天然纤维预浸料。
    复合材料在汽车领域的应用,始于20世纪50年代的美国,现已广泛应用复合材料制造轿车、客车、载货车、拖拉机、摩托车以及赛车、冷藏车、工程车等车身覆盖件、结构件、功能件。
    减少能源消耗和降低对环境的污染已成为汽车工业实现可持续发展需要解决的关键问题。采用高性能轻质材料实现汽车轻量化,是节省能源的一条重要途径,如选用铝、镁、钛等合金、高强度钢、工程塑料和复合材料等,用以制造汽车车身、底盘、发动机等零部件,可以有效的减轻汽车自重,提高发动机效率。据计算,汽车重量每减轻10%,就会节省6%~8%的燃料。
车身部件
    包括车身壳体、硬顶、天窗、车门、散热器护栅板、大灯反光板、前后保险杠等以及车内饰件。这是复合材料在汽车中应用的主要方向,主要适应车身流线型设计和外观高品质要求的需要,目前开发应用潜力依然巨大。主要以玻璃纤维增强热固性塑料为主,典型成型工艺有:SMC/BMC、RTM和手糊/喷射等。

[-page-]

功能部件:
    其主要特点是要求耐高温、耐油腐蚀,以发动机及发动机周边部件为主。如:发动机气门罩盖、进气歧管、油底壳、空滤器盖、齿轮室盖、导风罩、进气管护板、风扇叶片、风扇导风圈、加热器盖板、水箱部件、出水口外壳、水泵涡轮、发动机隔音板等。主要工艺为:SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纤维增强尼龙注射工艺等。

结构部件:
    包括前端支架、保险杠骨架、座椅骨架、地板等,其目的在于提高制件的设计自由度、多功能性,主要使用高强SMC、GMT、LFT等工艺。