塑料在汽车上的应用发展很快,从最初的内饰件和小机件,发展到可替代金属制造的各种机械配件和车身板件。用塑料替代金属,既可获得汽车轻量化的效果,又可改善汽车的某些性能,如耐磨、防腐、避振、减小噪声等。随着汽车工业的发展,塑料的应用越来越受到重视。
一、塑料的组成
塑料是以合成树脂为基体,并加入某些添加剂制成的高分子材料,它在一定温度、压力下可以塑造成各种形状的部件。
许多新的加强型塑料件几乎达到了与钢材相同的强度和硬度;一些塑料在尺寸上更稳定;塑料件还特别耐腐蚀。塑料的发动缸体和车架部件正在进行各种测试。塑料厂商正在计划更多地在地板、车窗、转向轴、弹簧、车轮、轴承以及其他机械部件上使用塑料。
塑料件使用范围的扩大使碰撞修理产生了各种新的方法。比起更换,许多塑料件维修起来更经济,特别是在部件不必拆下的情况下;擦伤、裂缝和刺穿都是可维修的;必要时,一些塑料件还可以在变形之后重新修整回它们原来的形状。因为更换的零部件并不总是有货,所以意味着汽车可以更快地修好,而维修站可以获得更高的收益。
1.合成树脂
合成树脂是塑料的主要成分,它的种类、性质及加入量的多少对塑料的性能起到很大的作用,大部分塑料是以所加树脂的名称来命名的。工程上常用的合成树脂有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂和聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
2.添加剂
加入添加剂是为了改善塑料的性能,扩大其使用范围。它包括填料、增塑剂、稳定剂、固化剂和着色剂等。填料主要起到强化作用,同时也能改善或提高塑料的某些性能,如加入云母、石棉粉、氧化硅可以增加塑料的电绝缘性、耐热性、硬度和耐磨性。增塑剂用于提高塑料的可塑性与柔软性。稳定剂可以提高塑料在光和热作用下的稳定性,以延缓老化。固化剂可以促使塑料在加工过程中硬化。着色剂可以使塑料制品的色彩美观。
二、塑料的分类和特性
1.塑料的分类
塑料的种类很多,按其热性能不同,可分为热固定塑料和热塑性塑料两大类。
热固性塑料是指经过一次固化后,不再受热软化,只能塑制一次的塑料。这类塑料耐热性好,受压不易变形,但力学性能较差。常用的有环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、有机硅树脂等。
热塑性塑料是指受热时软化,冷却后又变硬,可反复多次加热塑制的塑料。这类塑料加工成型方便、力学性能较好,但耐热性相对较差、容易变形。热塑性塑料数量很大,约占全部塑料的80%,常用的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚酞胺等。
2.塑料的主要特性
(1)质量轻:塑料的相对密度一般只有1.0g~2.0g/cm3,可以大幅度减轻汽车的质量,降低油耗。(www.xing528.com)
(2)化学稳定性好:一般的塑料对酸、碱、盐和有机溶剂都有良好的耐腐蚀性。
(3)比强度高:比强度是指单位质量的强度。尽管塑料的强度要比金属低,但塑料密度小、质量轻,以等质量相比,其比强度要高。
(4)电绝缘性好:大多数塑料有良好的电绝缘性,汽车电器零件广泛采用塑料作为绝缘体。
(5)耐磨、减磨性好:大多数塑料的摩擦系数较小,耐磨性好,能在半干摩擦甚至无润滑条件下良好地工作。
(6)吸振性和消声性好:采用塑料轴承和塑料齿轮的机械。在高速运转时,可平稳地转动,大大减小噪声,降低振动。
塑料也有不少缺点,与钢材相比其力学性能较低;耐热性较差(一般只能在100℃以下长期工作);导热性差;容易吸水,吸水后性能恶化。此外,塑料还有易老化、易燃烧、温度变化时尺寸稳定性差等缺点。
三、塑料在汽车中的应用
由于塑料具有诸多金属和其他材料所不具备的优良性能,因此在汽车上应用很广,常用于制作各种结构零件、耐磨减磨零件、隔热防振零件等。汽车常用塑料及用途如表5-1所示。
表5-1 常用汽车塑料及用途
四、车身塑料的鉴别方法
(1)查看压制在塑料部件上的ISO代号,一般在零件拆下来后就能看到所标的符号。
(2)燃烧鉴别。切下一小片塑料,用镊子夹住在火中燃烧,查看其火焰颜色、燃烧情况及气味,如PVC塑料受热后易熔化,燃烧时火焰呈绿色或青色,有盐酸味。聚烯烃类材料在燃烧时的火焰没有明显的烟雾,有蜡的气味。聚酯酸纤维素类塑料经点燃后有醋酸味。ABS塑料燃烧时有明显的烟雾产生。
(3)焊接法。塑料焊条能与之焊合的即为此种焊条类型质地的塑料品种,可以采用进行焊接。
(4)敲击法。用手敲击塑料制品内侧,PU塑料声音较弱,PP塑料声音较脆。
另外,PP材料打磨有粉末,PU材料没有粉末;PP材料不易被划伤,PU材料易划伤。只有确定了塑料品种,才能正确地选择合适的涂料品种对其进行涂装。
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