汽车保险杠材料的选择与加工(复合材料)
汽车保险杠材料的选择与加工
作者：刘小明
（单位：湖北汽车工业学院）
【Abstract 】Car lightweight technology connotation is: using modern design method and effective way to optimize the automotive product design, or the use of new materials on the premise of ensure the automobile comprehensive performance index, reduce automobile products as its weight, weight loss, in order to achieve comprehensive indicator of consumption, environmental protection and safety. In order to reach the goal of automobile energy conservation and emissions reduction, this paper selected two kinds of sea composite (GMT) to replace the traditional metal materials used in the car bumper, and analyze them assessment, final decision one of these materials. At the same time the processing molding technology were expounded, and finally through the analysis of this material can be used as a car bumper replacement materials.
【key words 】bumper composite GMT MMC.
【正文】
一、保险杆的材料及其性能要求
1. 1 保险杠：是吸收缓和外界冲击力，防护车身前后部的安全装置，正常情况下保险杠暴露于空气之中。所以保险杠的失效方式主要是腐蚀、擦伤、开裂、老化和失去光泽等等。汽车保险杠作为汽车外部抗撞击件，要求材料耐腐蚀、隔热隔电、耐冲击、抗辐射抗震，并且具有高的强度高的韧性及良好的耐摩擦耐气候与耐溶剂性。作为汽车加工、装配制品，又要具有较小的收缩率，较大的抗蠕变性，较好的尺寸稳定性、亲水性、抗静电性、涂饰着色和粘合等二次加工性能。
1. 2 现在的轿车前后保险杠除了要满足上述功能外，还要追求与车体造型和谐与统一，追求本身的轻量化。为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠大体上可以使用聚碳酸脂和聚丙烯两种材料，采用注射成型法制成。塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体，从外观上看，可以很自然地与车体结合在一块，浑然成一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件。
二、替代材料的物化特性及制备
近代科学高新技术的迅速发展，特别是在汽车发展的应用领域，对材料的要求越来越高。除了要求材料具有高强度、高模量、耐辐射、地热胀、低密度、可加工性外，还对材料的韧性、耐磨及耐腐蚀等理化性能提出种种特殊要求，对目前单一的某种材料而言是很难达到要求的。采用复合技术，把一些不同的材料复合起来，取其所长来满足这些性能要求。金属基复合材料就是在这种前提下应用而生。
2.1 金属基复合材料（MMC）
金属基复合材料（MMC）是复合材料中一类型的重要材料。对金属基复合材料的研究和发展，能使我们对它的材料性能有进一步的了解和掌握。下面是金属基复合材料的一些参数。
为了提高综合性能而研制出金属基复合材料，就其增强机理而言，有3中类型：弥散增强型、颗粒增强型、纤维增强型。纤维增强型的增强机理是高强度、高模量的纤维承受载荷，基体只是作为传递和分散载荷的媒介。这类复合材料的强度与纤维和基体性能、纤维体积分数有关之外，还与纤维和基体界面的结合强度，基体剪切强度和纤维排列、分布和断裂形式有关。弥散增强型和颗粒增强型的增强机理几乎相同，而纤维增强型属于另一类型。其中弥散增强和颗粒增强金属基复合材料中的增强材料呈微小颗粒状。对于直径在0.01~0.1微米的细微颗粒分散相材料，由于其有阻止复合材料为错的能力，故起增强作用。对于直径在0.01~0.1微米以下的细微颗粒分散相材料，则具有抵抗复合材料变形或阻止其硬化的能力，从而起到增强作用。
金属基复合材料（MMC）有着明显优于传统材料的特殊工程性能。
2.1.1 高比强度和高比模量
在金属集体中加入适量高比强度、高比模量、低密度的纤维、晶须、颗粒等增强物，能明显提高复合材料的比强度和比模量。密度只有1.85g/立方厘米的碳纤维的最高强度可达到7000MPa，比铝合金强度高出十倍以上，石墨纤维的最高模量可达91GPa。加入质量分数30%~50%高性能纤维作为复合材料的主要承载体，复合材料的比强度、比模量成倍的高于基体合金或金属的比模量。
2.1.2 导热及导电性能
金属基复合材料中金属基体一般占有60%以上的体积分数，因此仍保持金属所具有的良好导热和导电性。金属基复合材料采用高导热性的增强物可以进一步提高导热性能，使导热率比纯金属基体还高。良好的导热性可有效地传热散热，减少构件受热后产生的温度梯度。
2.1.3 热膨胀系数小，尺寸稳定性好
金属基复合材料中增强物碳纤维、碳化硅纤维、晶须、颗粒、硼纤维等既具有很小的热膨胀系数，又具有很高的模量。加入相当含量的增强物不仅可以大幅度的提高材料的强度和模量，也可以使其热膨胀系数明显下降，并可通过调整增强物的含量获得不同的热膨胀系数，以满足各种工作情况的要求。
2.1.4 良好的高温性能
金属基复合材料具有比金属集体更好的高温性能，特别是连续纤维增强金属。在复合材料中纤维起着主要承载作用，纤维强度在高温下基本不降，纤维增强金属的高温性能可保持到接近金属熔点。
2.1.5 耐磨性好
金属基复合材料，尤其是陶瓷纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料具有很幻的耐磨性。在基体金属中加入大量硬度高、耐磨、化学性能稳定的陶瓷增强物，特别是细小的陶瓷颗粒，不仅提高了材料的强度和刚度，也提高了复合材料的硬度和耐磨性。
2.1.6 良好的疲劳性能和断裂韧性
金属基复合材料的疲劳性能和断裂韧性取决于纤维等增强物与金属集体的界面结合态度、增强物在金属集体中的分布、金属和增强物本身的特性等，特别是界面状态，最佳的界面结合状态即可有效地传递载荷，又能防止裂纹的扩展，提高材料的断裂韧性。
2.1.7 不吸潮、不老化
金属基复合材料性质稳定，组织致密，不存在老化、分解、吸潮等现象，也不会发生性能的自然退化。
2.1.8 金属基复合材料的制备方法
金属基复合材料常用的制备方法有一下四种：扩散粘结法、铸造法、叠层复合法和原始复位法。
1）扩散粘合法
对于颗粒、晶须等增强体可采用成熟的粉末冶金法，即把增强体与金属粉末混合后冷压或热压烧结，也可以用热等静压的工艺；对于连续增强体则较复杂，需先将纤维进行表面涂层以改善它与金属的润湿性并起到阻碍与金属反应的作用，在侵入液态金属制成复合丝，然后再把复合丝排列并加入金属薄片后热压烧结；对于难溶金属则用等离子喷涂法把金属喷射在纤维已排好的框架上制成复合片，再把这些片材层叠热压或热等静压成型。这类方法成本高，工艺及装备复杂，但制品质量好。
2）铸造法
铸造法主要有熔体搅拌铸造法、液相侵渗法和共喷射沉积法等。用铸造法制备金属基复合材料，工艺比较简单，制品质量也较好，所以受到普遍的关注。
3）叠层复合法
这种方法是先将不同的金属板用扩散结合法复合，然后来用离子溅射或分子束外延方法交替地将不同的金属或金属与陶瓷薄层叠合在一起构成金属基复合材料。这种复合材料性能很好，但工艺复杂难以实用化。
4）原位自生复合法
金属基复合材料的原始复合工艺基本上能克服其它工艺中常出现的一系列问题，如基体与增强体侵润不良、界面反应产生脆性、增强体分布不均匀、对微小的增强体极难进行复合等。其中包括直接氧化法、自蔓延法和原位共晶生长法等。
直接氧化法是由氧化性气体在一定的工艺条件下使金属合金液直接氧化形成复合材料。直接氧化稳定比较高，达到1600K，添加适量的合金元素如Mg/Si 等，可使反应速度加快。
自蔓延法是利用金属—金属之间或金属—化合物之间发生的放热反应在金属熔体中原位产生新的所希望获得的金属间化合物或陶瓷增强相，从而形成复合材料。
原位共晶生长法是共晶合金进行单相凝固时，通过合理控制固—液界面沿液相一侧的温度梯度、固液界面的推移速度以及合金成分，使固、液界面以平面的方式向前推移并生长，以形成复合材料组织。
2.2 GMT
GMT是玻璃纤维毡增强热塑性塑料片的英文简称。其所有的基体树脂主要是聚丙烯树脂，玻璃纤维的含量一般在20%~45%之间，属于热塑性复合材料，与传统的热固性复合材料相比，其成型周期短、韧性好、密度低、可回收利用，被称为21世纪绿色工业材料，其应用领域比较广泛。
GMT的主要原料是玻璃纤维、PP粉末、偶联剂、分散助剂等。在PP分子中由于叔碳原子的存在，容易在加工和使用过程中受光、热和氧的作用导致其降解，影响PP的性能，因此必须在PP中加入抗氧化剂。将上述PP、玻璃纤维、
偶联剂及分散助剂放入水中，搅拌至玻璃纤维分散成单丝且和PP材料均匀混合。去除水分、烘干、制成GMT坯料。将坯料放入烘箱中加热，待PP熔化后，将其取出置于模具之中，合模、加压，制成GMT材料。将GMT材料加工成所需尺寸的试样，留待测试。
PP接枝对GMT的影响主要是极性基团的引入，是玻璃纤维与PP之间的范德华力增加，GMT材料成型时，PP能够更好地侵渍玻璃纤维，使其ILSS提高。
偶联剂对GMT材料性能的影响：适用于聚丙烯复合材料的偶联剂有钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂两大类，在短纤维增强剂中主要使用钛酸酯偶联剂，在GMT 湿法工艺中使用钛酸酯偶联剂会使GMT制品变黄，性能下降。因此选用硅烷类偶联剂。在分散体系中加入偶联剂后，GMT材料的剪切性有所提高。
PP接枝和偶联剂对GMT材料界面性能的影响：在树脂基复合材料中，由于增强纤维和基体的热膨胀系数不同，复合过程中会出现界面热应力和界面应力和效应等截面特征，并直接影响复合材料的性能。但是依据纤维和基体的特征，通过界面性能，可是复合材料在韧性和强度之间达到合理的平衡，在复合材料性能设计时，可以通过界面设计在纤维/树脂间形成可变形的紧密界面层，使纤维/树脂界面既有较高的粘结强度又能消除界面应力，从而获得较高的拉伸强度和层间剪切强度。
GMT材料的性能
GMT材料的应用总结下来有具有以下优点：
2.2.1 比强度高GMT的强度和手糊聚酯玻璃钢制品相似，其密度为
cm )小，因此，它具有更高的1.01~1.19g每立方米，比热固性玻璃钢（1.8~2.0g3
比强度。
2.2.2 轻量化、节能用GMT材料做的汽车零件可以减少自重，使汽车空间增大，能耗降低。
2.2.3 耐冲击性能好GMT的吸收冲击的能力比SMC高2.5~
3.0倍，在冲击力作用下，SMC、刚和铝均出现凹痕或裂纹，而GMC却安然无恙。
2.2.4 高刚性（GMT里含有GF织物、即使有10mgh的冲击碰撞，仍能保持原形）。除了优异的物理/机械性能之外，作为总成部件，GMT材料产品—体成型的特点决定了它低廉的系统成本，也十分有利于专业化、大批量生产和模块化供货，可以大大提高主机厂对供应商的管理效益。
2.2.5 抗疲劳性能好、抗裂纹扩展能力强GMT材料吸收微裂纹扩展能量的途径及能力强于一般的复合材料，因此，抗疲劳性好，抗裂纹扩展能力好。
2.2.6 阻尼大，减震性能优越GMT材料中热塑性树脂基体分子链及其链段的运动能力强于热固性树脂，热塑性聚合物分子链及其连段的运动可消耗外加能量（如声能、机械振动能等），从而赋予材料良好的隔音、减震等性能。
2.2.7 抗湿热老化性能优越湿热环境很难造成聚丙烯等聚烯烃材料的降解侵渍良好，以聚丙烯为基体的GMT材料抗湿热老化性能非常优越，在60摄氏度的水中放置1200小时，材料的力学性能下降不明显。
2.2.8 成型容易、周期短GMT材料制品的成型过程是一个物理过程，即受热熔化，冷却凝固的过程。比一般的热固性复合材料成型容易、周期短。
2.2.9 GMT与钢材对比的有点密度小，质量轻，比强度高；模具费用低；耐蚀性好；抗冲击性能好；设计自由度大，易于实现复杂制件一次成型。
2.2.10 GMT的制备方法：
目前，GMT材料的制备方法，大体上可分为两类，即熔体浸渍法和抄纸法。1）熔体浸渍法
熔体浸渍法是将两层玻璃纤维毡夹在三层PP树脂之间，其中间层是熔化的PP，而顶层和底层即可以是PP薄层，也可以是熔化的PP，将这种夹层结构置于高于PP熔点之下，用履带式压机进行压塑，随后使之冷却，再切成规格各异的的不同片材，供模压制造。
采用这种制造工艺生产GMT材料时，玻璃纤维的种类不同，GMT材料的性能也不同，如果片材的性能需要各向同性，玻璃纤维毡中的纤维取向是可以完全随意的；若片材的性能需要各向异性，则纤维毡中的纤维是按所需方向排列。
2）抄纸法
用抄纸法生产的GMT材料特点是其流动性好，特别适合制造复杂几何形状和薄壁结构的部件，它是将端切长度在6mm和25mm范围内的玻璃纤维、pp粉料和分散剂一起分散在水中，使其均匀分散，然后除水烘干，将干燥后的片材在高于PP熔点温度下进行热压，使之融合在一起。
用抄纸法制作GMT材料的特点是玻璃纤维均匀的分散在整个片层中，可以，根据终端产品的性能要求，制成不同密度和厚度的片材，生产工艺灵活性和产品多样化是这种工艺的主要优点。
三、车用保险杠的材料的确定
通过前面对金属基复合材料和GMT的性能和加工方法的阐述，我们知道这两种材料均可满足制作汽车保险杠的材料性能要求，但是金属基复合材料推广应用还存在下面几个问题。
（1）金属基复合材料普遍存在制备成本问题。在制备过程中，制备工艺复杂，很难应用于生产。若要使复合材料真正进入产业化，还需要进一步的研究，简化制造工艺，降低制造成本，增强复合材料的市场竞争力。
（2）金属基复合材料的优劣性依赖于增强体与基体的结合及增强体的分布状况，而决定结合及分布状况主要因素之一是湿润性。由于大多数金属基体与增
强体湿润差甚至不湿润，这就给金属基复合材料的制备带来了困难。研究表明，添加合金元素及提高液态金属温度会提高增强体与基体的湿润性，但该做法会提高成本或牺牲复合材料的性能，且润湿效果并不十分明显。
（3）在较高的温度下制备金属基复合材料，基体与增强体之间不可避免发生程度不同的界面反应及元素偏聚等。界面反应促进润湿对制备复合材料是有利的。产生界面的脆性相，造成增强体损伤和改变基体成分。这类反应轻微，不损伤颗粒、晶须等增强体。一旦反应产生脆性相，进而形成脆性层，就会造成增强体严重损伤，同时造成强界面结合，复合材料性能急剧下降，甚至低于基体性能。
（4）在制备金属基复合材料过程中，增强体在基体中偏聚是研究遇到的困难之一。如何使其分布均匀也同样决定着复合材料的性能。
而GTM价格低廉，工艺简单同时能满足保险杠要求的各种性能，且可以再回收再利用，所以，GTM是比较合适的车用保险杠的替代材料。
四、结论
经实验室试验可知GMT材料是较为合适的车用保险杠的替代材料，下面是典型的测试性能。
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复合材料在汽车制造中的应用
2012年10月（下）工业技术科技创新与应用 复合材料在汽车制造中的应用 刘莉 （兰州职业技术学院，甘肃兰州730070） 汽车工业是我国国民经济的重要产业支柱之一，近年来已取得迅猛的发展。截至2010年，我国汽车产销量分别为1826.7和1806.9万辆，跃居世界第一。按照“十二五”规划，到2015年将形成2500万辆的产能[1]。汽车工业的快速发展伴随着能源匮乏、环境污染等问题。汽车节能、环保、安全既是国际汽车技术的发展方向，也是我国产业政策的要求[2]。由于钢材料刚性好、易加工，能满足汽车各零部件对材料性能的要求，但钢材料也存在易腐蚀、密度大、能量消耗多的缺点，因此以轻质材料取代传统钢材料势在必行。近年来，复合材料在汽车制造业的开发应用减轻了重量、降低了油耗、提高了强度和改善震动等性能[3]。复合材料是由两种或者多种不同性质的材料用物理或化学方法在宏观尺度上组成的具有新性能的材料。一般复合材料的性能优于其组成材料的性能，并且有些性能是原来组成材料所没有的，如改善材料的刚度、强度和热学等性能等。 1汽车制造业发展趋势 为缓解日益减少的石油资源的压力，节能减排是影响可持续发展的关键因素。用高性能轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径。减轻了汽车重量，滚动阻力随之减少，每公里油耗也就随之下降，不但降低了石油资源的损耗，还减少了尾气排放，缓解了温室效应的压力[2]。近年来，由于机械和汽车领域对材料强度和硬度方面的要求越来越高，使得复合材料得到广泛的应用。但与复合材料在宇航方面的应用相比，汽车工业应用复合材料的发展较为缓慢，主要是受限于材料价格高，复合材料的成型加工困难等因素。目前，伴随高性能复合材料研发与应用，已可通过减轻材料重量来节约成本。复合材料与金属材料相比，具有能耗低、加工方便、材料性能高和使用寿命长的特点，目前已大规模应用于汽车零部件和内部装饰等方面[4]。 2复合材料在汽车零部件开发应用 2.1在汽车发动机上的应用 发动机的主要部件是活塞，它的工作环境为高温高压，并且活塞在运动过程中不断与活塞环、汽缸壁之间产生摩擦，极易损坏，因此要保证发动机正常工作，要选择耐磨的复合材料。目前，应用于活塞的材料主要由低密度金属和增强陶瓷纤维组成。此外，国外又推出了氧化铝纤维增强活塞顶的铝活塞及氧化铝增强的镁合金制造的活塞等[5]。由于陶瓷材料质量较轻，若将配气机构中的附件也用陶瓷复合材料替换后，可以通过提高转速的方法来提高发动机的功率，或者转速不变，也可通过降低气门弹簧的弹力而降低功率损耗，从而达到节能减排的目的。气门座和摇臂头等易磨损部件再采用陶瓷材料后，也可减少磨损，延长使用寿命。在柴油机的涡流室安装陶瓷镶块后，改善了发动机低负荷时的燃烧，及低温启动性能，降低了燃烧噪声。涡轮增压器零件中使用最普遍的是增压器陶瓷涡轮，与金属涡轮相比，陶瓷涡轮质轻，转动惯量仅为金属涡轮的20%，“涡轮滞后”现象得以改善，提高了增压器的动态性能，能在金属涡轮不能承受的高温下工作[6]。韩鹏[7]从碳纤维复合材料的力学性能和发动机罩的结构特点出发，按照等刚度原则，设计并分析了碳纤维复合材料发动机罩。用有限元分析方法，确定了发动机罩性能参数。结果发现，复合材料发动机罩在满足刚度条件下，可减重约16%左右。 2.2车轮 刘国军[4]数值模拟了碳纤维/环氧(T300/5208）复合材料车轮与铝合金车轮的弯曲疲劳试验。通过对汽车车轮建模，用有限元AN－SYS软件，按国家标准车轮弯曲疲劳试验，分别分析了铝合金和复合材料汽车车轮的强度。结果发现，在相同应力水平下，复合材料车轮比铝合金车轮轻了40.74%。同时，优化设计碳纤维/环氧(T300/ 5208）复合材料汽车车轮的轮辋厚度、车轮安装凸缘厚度和车轮的轮廓尺寸，也可以使车轮的重量降低。 2.3其他部件 东风汽车公司开发的共聚甲醛与钢背复合润滑滑动轴承复合材料，已应用于汽车的制动系、传动系、转向系等轴承中。具有综合性能优于青铜合金，工艺稳定、生产率高、价格低廉等优点。此外，铜材质的散热器管材也逐渐被复合材料取代。目前一般采用30%GF 增强的PA66注射成型，并以机械方式与散热器接合，可明显提高设备的耐腐蚀性并节约了金属材料。用橡胶密封圈使接合面上达到密封的目的，还可以起到防振作用[8]。张泽书[9]用玻璃纤维和改性丙纶为原料，设计开发了GMT复合材料，并用于汽车内饰。产品规格为单位质量1150~1250g/m2，幅宽为2200mm。研究了GMT复合材料成型加工工艺参数与其力学性能之间的关系。结果发现，采用玻璃纤维和改性丙纶直接混合方法，用非织造布设备进行制备GMT复合材料，成功解决了玻璃纤维和改性丙纶均匀混合、梳理成网均匀等技术问题。 3展望 含有陶瓷纤维、玻璃纤维、高分子材料以及其他新型非金属原料的高性能复合材料在汽车制造业中的广泛研究与应用，极大减小了汽车材料对金属的依赖，实现汽车轻量化，有效缓解了对资源的压力。伴随我国汽车产业的迅猛发展，探索并开发高性能新型复合材料，进一步减轻重量，增强材料力学及加工性能，降低成本，促进汽车产业的节能减排，已经成为一种必不可挡的趋势。 参考文献 [1]黄茂松,贾润萍.中国汽车用聚氨酯材料发展方向[J].聚氨酯, 2012,3:61-66 [2]郑学森.国内汽车复合材料应用现状与未来展望[J].玻璃纤维, 2010,3:35-42 [3]刘军,王腾宁.复合材料在汽车中的应用[J].工程塑料应用, 1996,3:31-33 [4]刘国军.复合材料汽车车轮的强度分析及优化设计[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2006 [5]曹令俊.复合材料在汽车工业中的应用及趋势[J].天津汽车, 2000,1:28-31 [6]罗鹰.复合材料在现代汽车发动机中的应用[J].汽车工程师, 2009,2:50-52 [7]韩鹏.碳纤维复合材料发动机罩优化设计研究[D].长春:吉林大学,2011 [8]向乐新,潘典三.树脂基复合材料及其在汽车中的应用[J].武汉工学院学报,1995,4:19-25 [9]张泽书.汽车内饰用GMT复合材料的制备与研究[D].郑州:中原工学院,2009 摘要：根据当前汽车制造业的发展趋势，从节能减排角度入手，分析了汽车轻量化是当今汽车工业发展的方向，综述了复合材料在我国汽车制造中的开发与应用。 关键词：复合材料；汽车制造；应用 110 --
汽车复合材料的历史和现状
汽车复合材料的历史和现状 作为一种新型的轻量化材料，树脂基复合材料正日益成为汽车制造业中的新宠。 汽车复合材料的历史 自开始制造汽车以来，复合材料，包括天然复合材料和人工合成复合材料便以各种形式应用于汽车中。早在1908年，美国福特汽车公司第一款大批量开发生产的T型车，其引擎盖就是采用天然复合材料——木头制造而成的。其后，很多汽车的车身框架、车底板和汽车装饰品等也均由木质材料制成。在汽车制造史上，复合材料被大规模地应用于汽车部件生产的一个典型例子是汽车的轮胎。众所周知，轮胎的橡胶基体中含有大约50%的碳黑，它不仅使轮胎呈黑色，更主要的是，碳黑的加入显著地提高了轮胎的耐磨性。通过在轮胎纵向方向加入纤维和钢丝，还大大增加了轮胎的结构强度，这是典型的人工合成复合材料在汽车领域的应用案例。尽管现代轮胎的制造技术己取得了巨大进步，但从福特公司T型车诞生以来，轮胎的基本配方和结构形式却一直都没有改变。因此我们可以认为，汽车制造业的发展史，实际上也是复合材料在汽车上的应用史。当然，本文主要介绍的是树脂基汽车复合材料，其历史应该追溯到树脂基复合材料诞生之后。 树脂基复合材料（以下简称“复合材料”）自1932年在美国诞生以来，至今已有近75年的发展历史。然而，其真正批量化应用于汽车工业则始于1953年。据资料记载，1951年，时任通用汽车公司车身设计负责人的Harley Early先生从通用汽车公司展示的玻纤增强复合材料概念车中得到启发，他憧憬着有朝一日能够设计出一款供批量生产的全玻纤增强复合材料车身的跑车，这款跑车可以结合所有欧洲汽车的优点。很快，他的想法得到了通用汽车公司副总裁Harlow Curtice先生的支持。1952年，通用汽车公司将一款原准备采用常规的钢材制造的跑车改为采用玻纤增强复合材料来制造，并将原名“Opel”改为“Corvette”，Corvette的英文原意是“轻巡洋舰”，其涵义充分表达了轻型、快速和操控性强的设计理念。 第一批Corvette车身采用手糊工艺制作而成：首先将剪切好的玻纤增强材料铺设在开放式的模具内，然后通过树脂浸渍、滚压赶泡、固化反应及脱模等一系列工序制作完成，这在当时是一种全新的车身制造工艺。经过全员努力，1952年12月22日，通用汽车公司成功地完成了该车身的开发制造。 1953年1月17日，一辆锃亮的配有红色内饰的白色Chevrolet Corvette跑车在美国纽约的Waldorf宾馆首次向观众展示（如图1所示），这是世界上第一款全复合材料车身的两座位跑车，这一天也因此成为了汽车复合材料史上值得永远纪念的日子。1953年6月30日，第一批试生产的300辆Corvette车在美国的Michigan投产。1954年，其生产地被移至美国的 St.Louis。从1984年至今，Chevrolet Corvette车型一直在Bowling Green生产。
汽车塑料保险杠的制造工艺
重庆XXXXXXX学院毕业设计（论文） 课题名称：汽车塑料保险杠的制造工艺 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 二O 年月
目录 一、前言 3 二、保险杆的简介 3 （一）保险杠的发展演变 3 （二）保险杠的结构组成 3 （三）保险杠的作用 5 三、常见的汽车保险杠材料 5 四、塑料保险杠喷涂工艺 6 （一）工艺流程 6 （二）保险杠喷涂工艺 6 （1）前处理 6 （2）水分烘干 6 （3）表面喷涂 6 五、塑料保险杠的主要作用及优点8 （一）可以控制制造成本8 （二）保险杠转型保护行8 （三）轻微碰撞的自我修复能力9 （四）塑料保险杠防腐蚀效果更好9 六、塑料保险杠的缺点10 七、总结10 八、致谢11
一、前言 随着汽车工业的和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路。目前汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。轿车的前后保险杠都是塑料制成的，人们称为塑料保险杠。 保险杠具有安全保护、装饰车辆以及改善车辆的空气动力学特性等作用。从安全上看，汽车发生低速碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；在与行人发生事故时可以起到一定的保护行人的作用。从外观上看，具有装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件；同时，汽车保险杠还有一定的空气动力学作用。 数据来源：中国海关 由上表格可以看出，汽车保险杠在汽车领域中，也是非常重要的一部分。是保障生命安全的一个基础，值得注意。 二、保险杆的简介 （一）保险杠的发展演变 许多年以前，汽车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件看上去十分不美观。 随着汽车工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路。目前汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。轿车的前后保险杠都是塑料制成的，人们称为塑料保险杠。 （二）保险杠的结构组成
浅谈热塑性复合材料在汽车上的应用
浅谈热塑性复合材料在汽车上的应用 本文阐述了热塑性复合材料在汽车上的应用。 标签：热塑性；复合材料；汽车 热塑性复合材料是以热塑性树脂为基体的复合材料。常用的热塑性树脂有聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺和聚砜等。主要的增强纤维是短玻璃纤维、碳纤维、织物纤维及其他充填物，一般纤维体积含量约为20%～30%，最大可达到40%～55%。大多数情况下，纤维及充填物无方向随机排布。纤维的主要增强效果是提高强度和耐磨性，改善基体的耐热性和蠕变抗力，使用玻璃纤维和碳纤维增强的热塑性树脂，其拉伸强度和抗弯模量可提高2倍至6倍，但冲击强度有所降低，广泛用于汽车工业、化工、电子及航空工业。 随着热塑树脂基复合材科学技术的不断成熟以及可回收用的发展，该品种的复会材料发展较快，欧美发达国家热热塑性复合材料已占到树基复合材料总量的30%以上。 1.在汽车外饰件上的应用 汽车外饰主要指汽车前后保险杠、汽车车身裙板、进气格栅、散热器面罩、外侧围、扰流板、防擦条、车门外开手柄、前后风挡玻璃等等。 在以往汽車外饰中经常使用的材料一般是热固性材料，这种材料的废弃件和边角余料经常是通过掩埋或者焚烧进行处理的，这样的处理方式会造成环境的污染问题。但是使用热塑性材料则不会出现些类似问题，热塑新材料不仅可以进行循环利用，还具有密度低、成本低、生产效率高等特点。在生产中使用这一材料代替金属材料或者是热固性材料可以实现轻量化的设计和生产，所以这种材料在汽车中的使用范围越来越广。 在过去的一段时间内，没有使用热塑性材料是因为其无法进行喷涂，而且表面的质量较差，使其无法再外饰件中广泛使用。但是经过新兴技术的不断研发，使其在外饰件中的使用成为可能，而且逐渐成为热门。 戴姆勒福莱纳车型的挡泥板和保险杠采用了30%长玻纤增强PP材料，解放J6的保险杠支架采用了40%长玻纤增强PP材料。 2.在汽车内饰件上的应用 汽车内饰系统是汽车车身的重要组成部分，而且内饰系统的设计工作量占到车造型设计工作量的60%以上，远超过汽车外形，是车身最重要的部分之一。 汽车内饰主要包括以下子系统：仪表板系统、副仪表板系统、门内护板系统、
新型复合材料在汽车轻量化方面的应用及展望
新型复合材料在汽车轻量化方面的应用及展望 林栋，周晓兵，杨建国，许俊 （上海华普汽车有限公司，上海201501） 【摘要】汽车轻量化在节能减排和环境保护方面起着非常重要的作用，本文首先介绍了国外内汽车轻量化复合材料应用发展动态，然后针对几种轻量化复合材料进行简单分析比较，并在此基础上介绍了新型复合材料在汽车电池框和前机盖方面的应用，最后阐述了复合材料的未来发展趋势。 【关键词】汽车轻量化材料；PE；电池框；前机盖； The Application and Development Trend of New Type Composite Materi- al in Automobile Lightweight Dong Lin, Xiaobing Zhou, Jianguo Yang, Jun Xu (Shanghai Maple Auto Co,ltd , Shanghai 201501 , China) Abstract: Automotive lightweigh plays a very important role in energy conservation, emission reduction and environmental protection.This paper firstly introduces the latest development of automobile light-weight composite material in the world, and then, the thesis makes analysis and comparison on several kinds of automobile lightweight composite material available. It is succeeded to introduced the applica-tion of composite material in the car battery box and the automotive front hood. At last, the development of auto lightweight composite material is elaborated in future. Keywords: Automotive lightweighting material; PE; battery frame; automotive front hood; 1 前言 当今世界，科技日新月异，但随之带来是生存环境的恶化及能源危机持续升级，节能减排逐渐成为新趋势。社会生活水平的提高，汽车已成为大众化行车工具。2014年我国汽车产销量双双突破2300万辆，连续第六年位居全球第一。汽车产销2372.29万辆和2349.19万辆，同比增长7.26%和6.86%。由于消费者节能减排意识的增强，低油耗车辆逐渐成为选择的重要因素，这使车企更加重视车辆的节能性，而车身重量是其重要的影响因素，因此车身轻量化已正成为汽车节能的重要考察因素。 美国福特汽车公司的全顺车在欧洲的试验结果表明： 满足欧Ⅳ标准条件下，每百公里油耗Y与自身质量x(kg)满足以下关系： Y = 0.003X + 3.3434 (1) 汽车整车重量降低10%，燃油利用效率可提高6%～8%，尾气排放减少约5％，原材料成本可降低约10％[1,2]。油耗的下降，同时意味着CO2、氮氧化物(NO x)等有害气体排放量的下降，对环保要求的降低油耗和减少碳排放发挥重要作用。 针对各种类型车的大量试验结果表明，车辆的油耗与汽车的质量呈线性关系[3-5]。因此，通过降低汽车自重，即通过轻量化的手段来降低油耗，成为汽车行业最为热门的研究课题。大量地使用复合材料替代传统的纯金属，是汽车轻量化的一个重要手段，也是最重要的手段之一。 2轻量化复合材料汽车行业发展动态 复合材料作为能有效替代传统的纯金属轻量化材料之一，国内外汽车制造商在生产的车型中的使用量逐年上升，平均每辆汽车上塑料的用量从20世纪70年代初的50~60kg已增加到目前的150kg，预计还将继续增加。在日本、美国和欧洲等发达国家，每辆轿车平均塑料使用量已超过150kg，占到汽车总质量的10%。 以碳纤维复合材料使用为例，宝马i3纯电动汽车的面世是汽车设计的一次革命。它将是第一款车体主要由碳纤维材料制成的量产汽车。新型CFRP技术的应用使i3的整备质量仅为1195（1250）kg，比传统电动车减轻了250~350kg，同时实现了最高级别的碰撞安全保护。日本东丽TEEWAVE AR1电动概念车也大量使用碳纤维复合材料，使该车重量仅为846kg，比起钢制汽車重量減少53％（其中CFRP约使用160kg），扭力转向刚性却与钢制车旗鼓相当，甚至更好。平均单位重量的能量吸收达到钢的2.5倍。 近年来国内载货车技术得到很大的提高、优化与改进，同时随着国民经济的高速发展带来的市场驱动载货车产量的不断攀升，复合材料在载货车中取得了突破性的应用。国内新老汽车制造商相继推出新的车型，这些都成为汽车复合材料应用的新亮
汽车保险杠材料的选择与加工(复合材料)
汽车保险杠材料的选择与加工 作者：刘小明 （单位：湖北汽车工业学院） 【Abstract 】Car lightweight technology connotation is: using modern design method and effective way to optimize the automotive product design, or the use of new materials on the premise of ensure the automobile comprehensive performance index, reduce automobile products as its weight, weight loss, in order to achieve comprehensive indicator of consumption, environmental protection and safety. In order to reach the goal of automobile energy conservation and emissions reduction, this paper selected two kinds of sea composite (GMT) to replace the traditional metal materials used in the car bumper, and analyze them assessment, final decision one of these materials. At the same time the processing molding technology were expounded, and finally through the analysis of this material can be used as a car bumper replacement materials. 【key words 】bumper composite GMT MMC.
玻纤增强复合材料在汽车上的应用
玻纤增强复合材料在汽车上的应用 2004-7-15 来源：中国玻璃网作者：佚名点击数：956次 更多玻纤增强复合材料汽车新闻 汽车上使用的非金属材料包括塑料、橡胶、粘接密封胶、摩擦材料、织物、玻璃等各种材料,涉及石化、轻工、纺织、建材等相关工业部门,因此非金属材料在汽车上应用的如何,反映了一个国家经济和技术综合实力,同时也包含了一大批与之相关产业的技术开发及应用能力。 目前汽车上应用的玻璃纤维增强复合材料包括:玻璃纤维增强热塑性材料(QFRTP)、玻璃纤维毡增强热塑性材料(GMT)、片状模塑料(S MC)、树脂传递模塑材料(RTM)以及手糊FRP制品。 目前汽车上使用的玻纤增强塑料主要有:玻纤增强PP、玻纤增强PA66或PA6以及少量PBT、PPO 材料。 增强PP主要用于制作发动机冷却风扇叶片、正时齿带上下罩盖等制品,但有些制品存在外观质量不好、翘曲等缺欠,因此非功能件逐渐被滑石粉等无机填料添充PP所替代。 增强PA材料在乘用车、商用车上都已采用,一般都是用于制作一些小的功能件,例如:锁体防护罩、保险楔块、嵌装螺母、油门踏板、换挡上下护架-防护罩、开启手柄等,如果零件生产厂家所选材料质量不稳定、生产工艺采用不当或材料烘干不好,就会出现制品薄弱部位断裂现象。 塑料进气歧管是近几年发展起来的新技术,与铝合金铸造的进气歧管相比,具有重量轻、内表面光滑、减震隔热等优点,因此在国外汽车上得到广泛应用,它所用的材料全部是玻纤增强PA66或PA6,主要采用熔芯法或振动摩擦焊法,目前国内有关单位已经开展此方面研究并取得阶段性成果。 随着汽车对轻量化及环保的要求,国外汽车工业越来越倾向于使用GMT材料以满足结构部件的需要,这主要是因为GMT材料具有韧性好、成型周期短、生产效率高、加工成本低、不污染环境等一系列优点,被视为21世纪材料之一,主要用于生产乘用车多功能支架、仪表板托架、座椅骨架、发动机护板、蓄电池托架等,一汽大众目前生产的AudiA6,以及A4车已采用GMT材料,但都没有实现本地化生产。 为了提高汽车整车质量赶上国际先进水平,达到减重、减震、降噪目的,国内有关单位已在八五、九五期间开展了GMT材料生产及产品成型工艺的研究,并具有批量生产GMT材料的能力,年产3000吨GMT材料的生产线已经在江苏江阴建成,国内汽车生产厂也在一些车型设计上采用GMT材料,并已开始批量试制。 片状模塑料(SMC)是重要的玻纤增强热固性塑料,由于它的各项性能优异、可大规模生产和可达到A级表面等优势,已大量应用于汽车上。目前国外SMC材料在汽车上应用品种又有了新的进展,现 在,SMC在汽车上的应用量最大的是车身板,占SMC用量的70%,增长最快的是结构件和传动器零件,在今后5年内,SMC在汽车上的用量将继续增加22%～71%,而在其他行业的增长为13%～35%。
汽车复合材料
汽车复合材料主要加工工艺和技术 世界上第一辆全复合材料车身的汽车诞生55年以来，随着汽车工业的快速发展以及大众环保意识和节能意识的不断增强，尤其是在世界能源危机和石油涨价而使得汽车工业向轻量化方向发展的大背景下，作为汽车轻量化主流轻质材料之一的汽车复合材料的材料性能和加工工艺技术也因此而得到了快速发展。现在，无论是欧、美、日等汽车工业发达国家，还是中国、巴西和印度等汽车工业快速发展中国家，都已在汽车制造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、运动车以及休闲车、军用车和摩托车等几乎所有的车种，主要应用围也从外履件发展到汽车的各个部分，可以说从车头到车尾，从外饰件到饰件，从A级表面的车身面板到结构件、半结构件，从车门、车窗到车盖、车顶，从皮卡车厢、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，到处都有汽车复合材料的应用。那么，这些形状各异、技术性能各不相同，甚至规格和产量规模都相差甚远的汽车复合材料零部件是如何生产出来的呢？其主要生产工艺有哪些？与常规金属汽车零部件生产相比又有什么优缺点？……我们知道，汽车复合材料是一种可设计的材料，能够方便地实现整体综合优化设计。其中汽车复合材料制造工艺的可设计性带给了汽车复合材料制造行业无穷的想像力和创新机会。目前，我们己知的汽车复合材料制造工艺技术就多达几十种，并且还处于不断的创新发展之中。由于篇幅有限，本文就汽车复合材料主要且常用的6种加工工艺和技术做一初步介绍。 手糊成型工艺和技术 简单地说，手糊成型工艺(Hand Lay-up Molding)是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替地铺层在已被覆好脱模剂和胶衣的模具上，然后用压辊滚压压实脱泡，最后在常温下固化成型为汽车复合材料制品，如图1所示。尽管在现代汽车复合材料成型新工艺不断涌现的情况下，手糊成型工艺显得比较原始，但是，该工艺却具有其独特的不可替代性，仍然为世界各国汽车复合材料行业特别是中国汽车复合材料行业所广泛采用。 图1 手糊成型工艺示意图 图2所示为手糊成型工艺流程。从该工艺流程可以看出，手糊成型工艺具有以下优点：不需要复杂的设备和模具，投资低；生产技术容易掌握，且产品不受尺寸形状的限制，适合小批量和大型制件的生产；可与其他材料如金属、木材及塑料泡沫等同时复合制成一体。这些优点使得手糊成型工艺至今仍然作为汽车复合材料的一种主要成型工艺而被用于小批量地加工各种汽车复合材料制品，如客车和重型卡车的前/后围面板、高顶、导流罩、引擎罩盖、保险杠、挡泥板以及休闲车、农用车的车身等。此外该工艺还被用于新车开发，如制造概念车和新车样件试制。
改性聚丙烯汽车保险杠
改性聚丙烯汽车保险杠 高材0911 贾建明 行业现状 据有关资料介绍, 1990 年世界每辆汽车平均用PP 料 22. 5kg , 1995 年为38kg ,1998 年达到45kg 。我国在汽车塑料化方面起步较晚, 目前车用塑料仅占整车质量的 5 %～6 % 。随着我国轿车工业的发展及一些引进车型的大量投产, 使国内车用塑料用量平均水平提高到国外80 年代中后期水平。在车用塑料品种构成中,欧洲和日本较为相近, 主要以聚丙烯( PP) 为主, 约占总量的28 % ,其中80 %以上用于生产保险杠。这不仅因为PP 成本低, 更由于轻量化、可循环再用等独特优点。汽车塑料保险杠的发展与各国的立法及技术发展有关。美国在1966 年公布了汽车安全法,规定当车速为5km/ h ( 现已提高到 8km/ h) 时,保障汽车安全构件在汽车冲撞时不碎裂。由此在美国出现了用热塑性聚氨酯( TPU ) 、三元乙丙橡胶( EPDM ) 及反应注塑成型聚氨酯( R IM PU R ) 材料处理的金属保险杠。欧洲许多国家也推出了类似的安全法规,规定车速2. 5km/ h时,保险杠不碎裂。国外许多塑料及汽车厂家都致力于汽车保险杠的研究。目前用作汽车保险杠的材料主要有 PP、PC 、 PC/ PBT 、TPO 。 国外情况。 近年来,随着PP复合技术和塑料成型加工技术的进展,使用PP 改
性材料生产的保险杠已占70 %。改性PP保险杠具有成本低、质量轻、可循环再用等优势,用量正逐渐增大, 并正取代其他各种类型的保险杠。1976年,意大利菲亚特公司采用德国赫斯特公司聚丙烯与乙丙共聚物的共混料制作出世界上第一副保险杠,并使用在F IA T 126型小轿车上。此后, PP 作为一种物美价廉的新型通用塑料在汽车领域内广泛应用。日本在塑料保险杠的开发方面始终处于世界的前列。日本本田CR2X 型汽车是世界上较早采用注射模塑法生产改性汽车保险杠的汽车。日产汽车公司和三菱油化公司也研制了由PP 嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3 种组分配成的新材料制作的保险杠。用该体系生产的保险杠具有高刚性、耐冲击性、抗损伤并具有良好的光泽、弹性和涂装性。将保险杠装车后, 在8km/ h受冲撞时可不碎裂,并具有复原的弹性。 国内情况 我国聚丙烯在汽车工业中的应用起步较晚,远落后于发达国家,目前车用塑料仅占整车质量的5 %～10%。近些年,我国引进了几条轿车
汽车用钢的分类和性能要求
汽车用钢的分类和性能要求 外覆盖件 翼子板、侧围外板、车门外板、发动机罩外板、行李箱盖外板等各暴露部分，因而对表面质量要求高，必须具有抗腐蚀能力；同时应保证强度和刚性的要求，并具有良好的抗凹陷性；再者，要求有良好的成型性，但也应在一定厚度之下，一般使用料厚0.6mm-1.0mm 之间的薄板，且使用表面有涂层的镀锌或锌铁合金钢板。由于发动机罩、车门、行李箱盖等外板对刚度和成型性有要求，当前多采用BH 烘烤硬化钢、或者DP450 双相钢；一般抗拉强度≥300Mpa，n≥0.21；r≥1.3；δ≥34%；屈强比≤0.61，这样也达到减轻车体重量的效果。 内覆盖件 内覆盖件变形复杂，深拉延多，因此对塑性应变比和延伸率要求高，由于变形大，对变形均匀性也要求较高，料厚一般选用0.8mm-1.2mm，n≥0.24；r≥1.5；δ≥42%；屈强比≤0.61，同样也需要具备一定的防腐能力。 功能件 载荷甚至冲击，要求有足够的强度和刚度，其中如门柱、窗柱等结构件，抗拉要求在600Mpa，当前多选择双相DP 钢、相变诱导塑性TRIP 等高强度钢，既要保证有好的成型性，也要保证强度要求，门柱内板强度一般选用300Mpa 以，n≥0.24；r≥1.4；δ≥45%。功能件如门柱、门框、横梁、加强梁等，这类零件需要承受一定的载荷甚至冲击，要求有足够的强度和刚度，其中如门柱、窗柱等结构件，抗拉要求在600Mpa，当前多选择双相DP 钢、相变诱导塑性TRIP 等
高强度钢，既要保证有好的成型性，也要保证强度要求，门柱内板强度一般选用300Mpa 以上，n≥0.24；r≥1.4；δ≥45%。 加强板类零件 加强板零件一般有三种：1、在一些局部受到集中载荷作用的制件上，增加加强可分担部分载荷，提高该部位的刚度；2、采用具有吸振功能的钢板作为加强，以起到减振作用，保证整车安全性；3、另外一些加强板同时也是结构件，需要腐蚀功能，如挡泥板、下边梁等，其强度要求也高，要求在300Mpa以上，≥0.21；r≥1.3；δ≥34%，屈强比小于0.66。 底盘类零件 用于汽车结构件、安全件和加强件，如车轮、保险杠、横梁、纵梁、座椅导轨零件的，选用DP双相钢，其屈服强度在500MPa~900Mpa，采用热处理得到0%的铁素体和20%的马氏体的晶向结构，具有低屈强比、初始加工硬化诉苦块、服延伸、具有烘烤硬化性能；回弹大，但孔扩性能较差；也可选用TRIP相变诱导塑性钢，组织是铁素体、贝氏体和残余奥氏体，F+B+RA(5%~15%)，强度为600MPa~1000MPa，其特点是初始加工硬化指数小于DP钢，但在很长应变范围内仍保持较高的加工硬化指数，因此特别适合于低胀成型。 热轧钢板 低合金高强度钢，利用控轧控冷、细化晶粒和沉淀强化等作用，得到优良的综合力学性能，其屈强比高、回弹大，一般随强度的提高延伸性降低。为提高冷成型性能和焊接性能，钢中的碳含量有降低的趋势，一般用在汽车大梁、横梁、传动轴管和轿车底盘零件等结构件上，一般屈服强大大于550MPa，抗拉强度在600MPa~950MPa，延伸率大于12%，冷弯直径1.5a。
典型汽车用簇绒地毯复合材料性能与构成
典型汽车用簇绒地毯复合材料性能与构成 汽车用地毯与整车钣金接触面积比较大，因而对于整车的声学性能起着非常重要的作用，文章通过对典型汽车用簇绒地毯复合材料性能与构成的阐述，以期为业界开发乘用车簇绒地毯起到一定的参考意义。 标签：簇绒地毯声学性能复合材料性能与构成 0 引言 随着现代纺织技术和工艺的发展，汽车工业大量采用高性能纤维材料，充分满足了消费者的需求。就目前而言，汽车地毯类主要有针刺地毯及簇绒地毯两大类。前者所用纤维原料95%以上是聚酰胺纤维，其优点在于优异的回弹和耐磨性。针刺地毯所用纤维主要是聚酯和聚丙烯，由于聚丙烯价格上的优势，各国都投入了较大的人力和物力对其进行研究和开发，而国内目前针刺地毯主要应用在中低档的小型家轿上，中型及豪华轿车上大都采用了簇绒地毯。 下面就从汽车地毯的几个主要性能要求上，对典型汽车用簇绒地毯复合材料开发与应用做一简明的阐述。 作为汽车内饰件的地毯，其主要的性能包括：外观、声学、机械性能、气味、排放、阻燃性等。 图1即为一种典型的簇绒地毯复合材料构成，它是一种层迭式的复合结构，通过簇绒、涂胶、热压成型以及发泡等工艺流程制造。 1 簇绒地毯复合材料构成最上层-毯面的外观特性 首先，汽车用簇绒地毯外观，需满足人们对于舒适豪华感观上的追求，因而对于最上层结构的毯面设计，就需考虑两个要点：毯面的风格及颜色。产业用纺织品的纤维原料已经从过去主要采用棉、毛、麻等天然纤维逐步发展到采用粘胶、丙纶、绵纶、腈纶等化纤，从采用常规化纤发展到大量采用各种高强、高模、耐高温、耐酸碱、高氧化、耐水解的高性能纤维，由于聚酰胺纤维（俗称：尼龙纱线）优异的回弹和耐磨性，它迅速地在汽车簇绒地毯中得到广泛的应用，各供应商也积极地投入到此纱线的开发中来，目前国内比较大规模开发簇绒尼龙纱线的厂家中有Aquafil，Universal以及Invista等，随着中国汽车工业近几年的蓬勃发展，高中档家用轿车和商业用车产销两旺，合成化学纤维用量需求越来越大。 所谓簇绒，是将一束束的尼龙纱线植于无纺布的基布上，簇绒机将纱线剪断，纱线直立或弯曲形成绒感，背面将纱线束用PE胶粘附形成。对毯面的风格而言，主要体现在绒高，簇绒机的幅宽方向的纱线束的针脚距离，毯面的单位面积的克重等，目前国内外的毯面的加工过程大都通过簇绒机完成，以进口机器为主，绒线束针距现在较为普遍的有两种，一种为1/10”，另一种5/64”，是指在簇绒机的
论复合材料在现代汽车上的应用
论复合材料在现代汽车上的应用 【摘要】 本论文主要介绍了复合材料在现代汽车上的应用，随着汽车工业的不断发展，节能、安全、轻量化将成为未来汽车的主要发展方向，而具有刚性大、强度高、重量轻等特点的复合材料正好顺应了汽车的发展趋势，因此，研究复合材料在汽车产业的应用就变得尤为重要。复合材料在汽车上的广泛应用，必将导致未来汽车材料的巨大革新，本文将探讨复合材料在汽车应用领域的广泛前景和发展趋势。 关键词：现代汽车复合材料趋势 Abstract:This paper mainly introduced composite materials in modern automotive applications, with the continuous development of auto industry, energy saving, safety and lightweight will become the main development direction of future automobiles, and rigidity, high strength, light weight etc. Characteristics of composite materials just go with the car, therefore, the development trend of composite materials in automobile industry research and the application becomes especially important. Composite materials in the car on the widespread application, will cause the great future automotive materials, this paper discusses innovation composite materials in automobile application fields and the development trend of the extensive prospect. Key words:modern automobile；composite materials；trend
汽车塑料保险杠喷涂工艺
汽车塑料保险杠喷涂工艺 塑料保险杠由外板、缓冲材料和横梁3部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为1.5mm左右的冷轧薄板冲压成U形槽。外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁之间用螺丝连接，可随时拆卸。这种塑料保险杠大体上使用聚醋系和聚丙烯系两类材料，采用注射成型。加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性，还具有可以焊接、涂装性能好的优点，在轿车上的用量越来越多。 塑料保险杠具有较好的强度、刚性和装饰性，从性能上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体：从外观上看，高质量的喷涂可以使其很自然地与车体结合在一块，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件。 塑料保险杠的喷涂质量要求极为严格，从前处理、喷涂到固化的整个过程都需要进行严格的控制，以保证保险杠的涂装质量。塑料保险杠喷涂大多采用多层喷涂工艺，本文采用“三喷二烘”工艺，以充分发挥油漆耐久性、耐候性的优势。喷涂设备必须保证出色的雾化效果和涂层的均匀性，涂料中金属微粒的分布直接影响涂层的外观效果。质量优秀的涂层具有金属光泽、颜色鲜明、立体感明显。而使用不合适的喷涂设备，会使涂层产生颜色不均、表面有阴影或结合力不好等弊病，大大影响保险杠的装饰效果。 保险杠喷涂工艺 1.工艺流程 工件上线→前处理（预脱脂→脱脂→水洗①→水洗②→纯水洗→吹水）→水分烘干→冷却→转挂→擦净、打磨→火焰处理→静电除尘→喷底漆→流平→喷面漆→流平→喷罩光漆→流平→固化烘干→检查、抛光、检验→工件下线。 2.保险杠喷涂工艺 （1）前处理 前处理直接关系到保险杠的喷涂质量。前处理一方面能提高涂膜的防腐性能、延长工件的使用寿命，另一方面能提高涂膜对基体的附着力，还能使保险杠涂膜具有均一的性能。 （2）水分烘干
汽车新材料的应用与发展
汽车新材料的应用与发展 摘要：随着汽车技术的迅速发展，汽车越来越多的采用新技术及新工艺，使得人们对汽车轻质化、低成化、智能化、高的经济性和可靠性的要求成为可能。因此，材料技术的发展对汽车的进步起着重要作用。由于材料技术的进步降低了车辆的重量，改善了燃油经济性，降低了车辆制造成本。本文介绍了近年来现代汽车所采用的碳纤维、纳米材料、有色金属等最新技术与发展。 关键词：汽车；材料；技术；应用；发展 Abstract: Along with the technology of the auto develops very rapidly, the auto put to use the new materials and new technology more than before. People required light weight of the auto, low cost, intellect, high economy and reliability is possible. The developed of material technology is very important auto industry progressive. The advancement of material technology reduces the weight of auto, promotes fuel economic effectiveness cut down the manufacturing cost. This paper introduces some new materials used of the modern auto in recent years, such as CF, nano-material and metal of auto and the develop of the new material. Key words: auto; material; technology; application; develop 1碳纤维在汽车中的应用与发展 碳纤维是（CF）是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上，它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得，具有十分优异的力学性能。特别是在2000摄氏度以上高温惰性环境中，是强度唯一不下降的物质。碳纤维和碳纤维增强复合材料（CFRP）作为21世纪的新材料，因其高强度、高弹性模量和低比重性能，在汽车上迅速得到广泛的应用无论是在车辆外观件、发动机舱内、车内门板或是饰板等,皆可以看到碳纤维的应用。随着其在汽车上应用的增多,专家指出,在未来5年碳纤维将推动汽车工业的变革。 1.1在汽车车身、底盘上的应用发展 由于碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度,其适于制造汽车车身、底盘等主要结构件的最轻材料。预计碳纤维复合材料的应用可使汽车车身、底盘减重40-60%；相当于钢结构重量的1/3-1/6。 英国材料系统实验室曾对碳纤维复合材料减重效果进行研究,结果表明碳纤维增强聚合物材料车身重172Kg，而同样车型的钢制车身重最为368Kg，减重约50%并且当生产量在2万辆以下时，采用树脂传递模塑（RTM）工艺生产复合材料车身成本要低于钢制车身。 但由于碳纤维成本过高，碳纤维增强复合材料在汽车中的应用有限，仅在一些赛车、高级轿车、小批皿车型上有所应用,如BMW 公司的Z-9、Z-22的车身，M3系列车顶篷和车身，GM公司的Ultralite车身，福特公司的GT40车身，保时捷911GT3承载式车身等。 1.2在制动摩擦片上的应用发展 碳纤维还因为其环保、耐磨的特点而应用在制动摩擦片上，但含有碳纤维复合材料的产品都格外贵，所以目前这种制动摩擦片还主要应用在高档轿车上。碳纤维制动盘被广泛用于赛车上。例如F1赛车上。它能够在50m的距离内将汽车的速度从300km/h降低到50km/h，此时制动盘的温度会升高到900℃以上，制动盘会因为吸收大量的热能而变红。碳纤维制动盘能够承受2500℃的高温，而且具有非常优秀的制动稳定性。虽然碳纤维制动盘具有卓越的减速性能，但是
汽车保险杠生产工艺注意事项
各工艺注意点原料检验: 塑料粒子等原材料：测量其熔融指数，它能反映塑料原材料的流动性及熔体粘度的相对值。另外就是比重。通过比重测量能很迅速的大致判定材料是否符合规格。熔融指数（Melting Index）：融熔指数测定仪图 热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量值，以（g/10min）来表示。熔融指数是聚合物加工中表征材料可加工性的一个重要指标，在工业上常采用它来表示熔体黏度的相对值：流动性好，MI大；流动性差，MI小。（注：MI是melt index）是一项反映熔体流动特性及分子量大小的指标。热塑性树脂在温度为190℃，时间为10分钟，负荷为2160克时，通过直径为0.2厘米（0.825英寸）的流变仪小口时以克计的熔体通过量。工业上常用该值以区分不同牌号的聚乙烯树脂，亦用该值来估价丙烯酸类、ABS、聚苯乙烯、聚酰胺等树脂。一般来说，MI值越低，树脂的分子量越高。聚乙烯树脂的熔融指数通常在0.1-20左右。 原材料入库：重点为库房的环境要求：如温度、湿度及其环境的保持，油漆类是较敏感的物品，先进先出必须得到保证。 原材料干燥：关注点为干燥的温度、时间，特别注意供应商对回料的使用。通常行业对此回料控制不超过20%。 注塑成型：模具温度、保压压力、注塑压力涂装 喷涂支架状态：支架无脱焊、变形，支架位置正确，产品与支架匹配，产品无划伤、变形、撞伤。 除尘及表面静电处理:压力、距离 表面火焰处理：混合燃气压力、混合比注塑成型 注塑压力涂装保压压力
模具温度 喷涂支架状态 除尘及表面静电处理：喷枪气体压力0.6 ± 0.05MPa、距离15-20cmυ 表面火焰处理：表面温度控制在35℃以下υ 喷涂：空气压力0.6±0.05MPa 、温度（夏：24±2℃，春秋冬：24±2℃）、湿度（夏：60± 15%，春秋冬：60±5% ）υ 干燥：温度85-90℃、时间40min以上υ 汽车里不加滑石粉的保险杠大大的有..国外的许多车型都用PP+EPDM材料.像BASELL,POLYONE等企业就有许多这样保险杠专用料牌号. 但目前国产车与在国内生产的外国车大都是都是T10,T15,T20,甚至还有T25的. 至于有个同仁说国产车也有没有加滑石粉的,可能是因为某些个汽车配套厂 对材料不熟悉,误把保险杠的收缩率开到1.5及以上了,所以不得不把死马当成活马医.在做材料改性时时常有这样的事情发生. 国产的汽车的保险杠材料主要参考大汽车,通用,福特公司的材料标准,,以奇瑞为 例是全搬大众标准为自用.当然东风参考雪铁龙标准为多. 至于滑石粉的里面的材料作用以增刚,降低收缩.起尺寸稳定为目的. 顺便推荐南京塑泰全新一代PP相容剂（ST-5）,高枝率,低气味,无黑点,无凝胶的PP接枝产品.用于PP保险杠里有助于滑石粉分散,使得产品外观圆润,显著提高产品的刚性,增强及偶联效果.提高产品的极性有助于喷涂.