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從車用塑料，看汽車內外飾材料的發展趨勢
- 分類：行業動態
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- 發布時間：2019-12-16 11:38
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從車用塑料，看汽車內外飾材料的發展趨勢
隨著社會的發展，現代汽車的概念已非代步工具這么簡單。除了需要擁有超高的性 能之外，還要求與人體具有更高的親和性，這方面日系汽車就要比歐美系汽車做的更好。那么，如何滿足使用者對汽車舒適性和環保性的要求？除了非凡的整體結構設計之外，汽車內外飾材料的選用也是關鍵。
那么，當下汽車內外飾常用材料在選用上有哪些原則？汽車內外飾用材料的發展趨勢又是哪些？
一、汽車內外飾材料選用原則
1.輕量化、低能耗
在全球能源與環保問題日益加重的情況下，汽車材料“輕量化”、“以塑代鋼”的腳步進一步加快。研究數據表明：（1）傳統燃油車的重量每減少100kg，百公里耗油量降低0.3-0.6L，CO2排放量降低5-8g；（2）純電動汽車，整車重量每減少100kg，可行駛里程增加10%，節約電池成本15-20%。
而輕質材料的選擇是汽車輕量化最為有效的方法。汽車輕量化解決方案：
?。?）實現以塑代鋼，如門內板實現塑料模塊化。（下圖為長玻纖增強改性PP門內板）
?。?）在滿足要求的條件下優先選擇用密度更低的材料。（下圖為會通開發的PC/PBT合金加油壺蓋板）
?。?）利用微發泡技術，進一步降低材質的密度。（下圖為普利特公司利用微發泡技術開發的PP汽車前段模塊）
?。?）開發高流動、高剛性的材料降低產品壁厚。（下圖為第42屆東京車展豐田展示的薄壁保險杠，比普通樹脂保險杠減重20%）
2.舒適安全、低VOC
汽車內飾材料的選用，除了整體的美觀大方之外。最主要的就是如何選擇低VOC散發的材料，避免這種“隱形殺手”的存在。如德國汽車協會就規定，汽車內甲醛的濃度不得超過0.08ppm。
所以，對于安全環保來說，主要是選用環保材料提高整車空氣質量，減少VOC氣體對人體的危害；而針對舒適性來講主要是實現內飾的高級化、軟飾化，個性化。
3.低成本、易回收
在要求各種性能的同時，也不能忽略成本和環保的問題。畢竟這些要求與材料的回收性和降低成本相矛盾。所以，新型的內飾材料應當既保證不增加費用又可以滿足舒適，安全和環保的要求。如PP+EPDM+20%滑石粉，可用于汽車保險蓋蒙皮，滿足性能要求外，可降低成本，廢棄后易回收.
所以，選材單一化材料，減少材料使用類別不僅可以減少實驗成本、提高工作效率、而且可以實現材料的大批量采購以降低成本，同時能夠更好地滿足汽車回收的相關法規。
二、汽車內外飾材料的發展趨勢
那么，在汽車“以塑代鋼”的發展大趨勢下，結合消費者的要求和主機廠的研究情況，汽車內外飾用材料主要有以下發展趨勢：
1.通用塑料使用比例增大
內外飾零件主要采用的是塑料件，以裝飾性為主，如護板，前后保險杠等。由于內外飾零部件對塑料的使用量比較大，主機廠都比較注重用材成本。
和工程塑料相比，通用塑料的原料豐富，合成產量大，用良多成本低等特點，最重要的是原材料資源豐富，選擇的余地比較大。同時通用塑料的加工條件也相對較低，對設備的要求也不高，這些優點也促進了通用塑料的不斷發展。（下圖為尾門供應商彼歐在2013年開發的自己第一款改性PP全塑尾門，標致新308(參數|圖片)的尾門，內板LGF+PP，外板和擾流板PP，重量減輕近4kg）
目前，隨著國內材料技術水平的不斷提高，越來越多的通用塑料經過改性后都能達到內外飾零部件的性能要求。
2.材料系統單一化
未來降低成本，充分利用原材料，汽車內外飾的材料種類可以精簡數量，內外飾件用材范圍縮小到PP+EPDM-T20、PP-T20、ABS、PC+ABS、PU、POM、PA6-GF30、HDPE等種類。
通過對整車內外飾塑料件用材單一化和不同平臺的部件用材通用化，主機廠可以減少不同零件之間的色差，對材料牌號進行管理和管控，控制源頭質量，降低材料對制品的影響，保證原材料的質量和成產一致性，同時對于汽車報廢后的回收處理也非常有利。
3.簡化材料成型工藝
中高檔汽車內外飾部件復雜度較高，例如，儀表板為“本體+泡沫+搪塑表皮”結構，門護板包裹表皮，里柱護板包覆面料或表皮，此外還有許多部件有后續的噴漆，燙金等裝飾工藝。由于工序眾多，存在的每一道工序都相當于在增加了報廢的風險，并且生產的效率不高。同理，噴漆件也存在類似的問題。而直接噴涂技術、IMD技術、直接結皮技術均改進一上工藝，在加工成型時一次性完成最終狀態的部件。（下圖為豐田汽車2012款豐凱美瑞(參數|圖片)內飾，包括音頻面板，門把手、中控臺等四個部件均采用IMR成型）
通過減少噴漆等工序的投資、生產效率的提升和部件結構的改進，提高了成品件的成品率和功能性。
4.材料加工過程環?；?/div>
塑料由于其加工性和耐熱性的因素，在長期使用的過程中會揮發出VOC氣體。如何減少VOC氣體的揮發對乘員的傷害是主機廠的責任。目前，環保型材料要求已經不僅限于最終的使用狀態，而且拓展到加工過程中。加工過程中的塑料件噴漆環節成為了環保性要求的主要突破點。
免噴涂材料的應用由于對環境的傷害較小而越來越得到重視。在主機廠對材料的控制方面，已出臺的ELV法規要求所有的材料必須滿足禁限用物質、低揮發性和易回收的要求。
5.LGF增強通用塑料的應用
在結構件的應用方面，短玻纖增強的尼龍，聚酯應用較多，如PA66-GF30、PA6-GF30和PBT-GF30等。近年來，隨著LGF增強改性技術的提高，LGF增強熱塑性材料的應用不斷擴大，典型代表為PP-LGF、GMT材料。
6.提高內飾材料的舒適型
汽車作為高檔消費品，其內部的密閉性可以成為移動的小屋，如何在狹小的空間內保持乘員的舒適性和維持對乘員的吸引力成偉汽車制造商提升產品品質的攻關方向。轉嫁到材料方面的要求主要有低光澤度、耐刮擦性、防污耐臟性、抗靜電性、抗發粘性和提高觸感視覺效果等。此外，考驗這些要求的條件也越來越苛刻，很多都是在高溫或者低溫的條件下進行的。
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