環(huán)球塑化網(wǎng)www.PVC123.com訊：熱塑性塑料在耐蝕性、減重和抗沖擊性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬，但是，由于在線性熱膨脹系數(shù)上存在顯著差異，可能無法達(dá)到汽車工程師對(duì)面板間隙公差所希望達(dá)到的配合精度。

　　盡管材料供應(yīng)商們?cè)谑袌龊蛻?yīng)用開發(fā)上做了大量的努力，但熱塑性塑料在車身面板上的應(yīng)用滲透始終未獲得熱塑性塑料在儀表板或前后保險(xiǎn)杠面板上取得的范式轉(zhuǎn)移。在儀表板和保險(xiǎn)杠面板應(yīng)用上，熱塑性塑料在造型及設(shè)計(jì)自由度上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬材料。迄今為止，出于成本方面的原因，熱塑性塑料在車身面板中的應(yīng)用一直未能突破小批量(每年不到5萬輛)的限制。

　　目前，汽車制造商通過電泳涂裝工藝來取得車身和車架所需的腐蝕保護(hù)。這是一種溫度相對(duì)較高的工藝。在電泳涂裝之后車輛進(jìn)入涂漆生產(chǎn)線，通過油漆爐讓油漆硬化。傳統(tǒng)的鋼材在經(jīng)過這些工序時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何的熱變形問題。

　　車身面板所用的熱塑性塑料材料根據(jù)車身面板應(yīng)用于修整工藝的階段而分為三種不同的耐熱類別。其中，高溫工程熱塑性塑料一般基于尼龍混合料，適用于需要經(jīng)過電泳涂裝的面板。工程熱塑性塑料一般基于PC/PBT混合料，適用于需要經(jīng)過罩光漆油漆爐的面板(在例外情況下，也可專為低溫罩光漆油漆爐而設(shè)計(jì)，比如通用土星車型所用的面板)。最后一種熱塑性塑料不在油漆爐中進(jìn)行上漆，且在完成涂裝工序后依然與車身連在一起。汽車制造商為了減少漆面顏色差異盡量避免在生產(chǎn)線之外涂裝零部件。

　　熱塑性塑料的成本隨著熱變形的加大而提升，因此用于電泳涂裝的材料是汽車應(yīng)用中成本最高的熱塑性塑料，用于罩光漆油漆爐的熱塑性塑料成本有所降低，成本最低的是用于在生產(chǎn)線之外涂裝的熱塑性塑料。

　　雖然金屬原材料本身的價(jià)格較低，但由于需要投入不少資金購買打造車身面板所需的多種鋼材工具，總體資本成本并不低。熱塑性塑料雖然原料本身價(jià)格較高，但在零部件生產(chǎn)過程中只需要用到一種注塑工具。因此其經(jīng)濟(jì)性就要看單個(gè)零件的成本曲線與資本成本的比值，通常情況下這一盈虧平衡點(diǎn)大約為每年5萬輛的產(chǎn)量。近20年來，鋼材生產(chǎn)商通過鋼材減薄提升了耐腐蝕性和減輕了車身面板的重量。在對(duì)工具的要求上，也從原先的6-7種工具減少為4-5種，由此降低了資本成本，提升了鋼制面板的競爭力。

　　隨著汽車制造商，特別是亞洲汽車制造商，開始生產(chǎn)價(jià)格僅為2500-5000美元的低價(jià)車，這似乎給塑料帶來了很大的應(yīng)用潛力。塔塔汽車公司原先曾打算在Nano的車身面板中使用熱塑性塑料，但因?yàn)椴粔蚓哂谐杀靖偁幜Χ髁T。

　　實(shí)際上，利用現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)有機(jī)會(huì)生產(chǎn)出更富競爭力的熱塑性塑料車身面板，改變盈虧平衡點(diǎn)。

　　首先，工程熱塑性塑料對(duì)于廣泛的大批量應(yīng)用來說成本過于高昂。PC/PBT從1980年代初期開始應(yīng)用于保險(xiǎn)杠面板，而TPO主要憑借成本上的優(yōu)勢，已經(jīng)成功地取而代之。同樣的模式也將重現(xiàn)在車身面板上，將把原料成本減少40%或以上。采用低溫罩光漆油漆爐的通用土星車型相比大批量汽車生產(chǎn)用的金屬，仍具有較高的成本。要提升熱塑性塑料解決方案的成本競爭力，就必須降低原材料的成本。

　　第二，針對(duì)普通車型的“涂裝”技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出了適用的技術(shù)。基于PVDF和共擠熱塑性塑料硫化/PP系統(tǒng)的涂膜技術(shù)，如舒爾曼公司的Invision技術(shù)，已經(jīng)提供了能夠達(dá)到車身面板質(zhì)量要求的非涂漆解決方案。但舒爾曼缺乏足夠的資金來實(shí)施這一看起來頗有前途的技術(shù)。此外，對(duì)于售價(jià)僅為2500美元的這類低價(jià)車，用熱塑性塑料模塑成彩色面板能夠帶來潛在的質(zhì)量/價(jià)格優(yōu)勢，給消費(fèi)者帶來耳目一新的新選擇。

　　雖然涂膜和共擠結(jié)構(gòu)的成本很高，但考慮到涂漆生產(chǎn)線的高昂成本，加上在減排上的可觀潛力，有希望為正在大建新廠的亞洲汽車制造商帶來新的選擇。要讓已經(jīng)成熟的西方汽車制造商考慮取消涂裝生產(chǎn)是不太現(xiàn)實(shí)的事，因?yàn)樗麄兊馁Y金已經(jīng)投下去了，而且他們并不打算生產(chǎn)迎合亞洲這類收入較低的大眾市場需要的汽車。專為供應(yīng)亞洲國家而新建的工廠可以充分利用非涂漆解決方案，減少資本投入。

　　第三，在PP上已經(jīng)開發(fā)出可供熱塑成型的材料級(jí)別，現(xiàn)已在北美產(chǎn)汽車的保險(xiǎn)杠面板和門下圍板中得到應(yīng)用。有多種旋轉(zhuǎn)熱成型機(jī)器可達(dá)到單臺(tái)注塑機(jī)的產(chǎn)能效率，但資本投入相對(duì)較低。此外，采用單面模具，通常為鋁制(盡管對(duì)此類應(yīng)用來說鋼材可能更理想)，也能比注塑成型(雙面模具)在成本上有所降低。

　　第四，通過激光焊接附件或使用尼龍搭扣帶開發(fā)出了相應(yīng)的緊固技術(shù)(已在熱塑性前保險(xiǎn)杠面板上得到驗(yàn)證)。此類緊固技術(shù)最大程度減少了熱塑成型在無法方便地生產(chǎn)出3-D深度幾何體上的局限性，同時(shí)也更便于組裝。

　　第五，采用基于PP的技術(shù)有助于提升汽車的可再生性。對(duì)于前后保險(xiǎn)杠面板、儀表板、密封系統(tǒng)和某些引擎罩下部件，當(dāng)PP在車輛中的使用數(shù)量達(dá)到一定的原料臨界量時(shí)，將吸引車輛拆卸商對(duì)報(bào)廢汽車進(jìn)行再生。

　　那么，既然在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上都具有如此吸引人的優(yōu)點(diǎn)，為什么熱塑性塑料無法在汽車上全面得到應(yīng)用呢?事實(shí)上已經(jīng)逐步得到應(yīng)用了。戴姆勒Smart車型就是一個(gè)很好的例子，最先采用的是PC/PBT，現(xiàn)在又?jǐn)U展至PP(仍采用注塑成型)。至于熱塑性塑料在單個(gè)部件上的應(yīng)用實(shí)例更是不勝枚舉，盡管如此，熱塑性塑料在汽車應(yīng)用上仍未向前邁出飛躍性的一步。之所以未取得實(shí)質(zhì)性的突破(諸如塔塔Nano之類的項(xiàng)目最終還是選用了金屬板)的主要原因之一是，缺乏大型PP供應(yīng)商為這一應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程注入推動(dòng)力。PP生產(chǎn)商不愿投入資金和做出承諾為OEM提供支持，他們認(rèn)為換用新材料的風(fēng)險(xiǎn)太大了。這一變革只有在亞洲OEM的推動(dòng)下在亞洲市場實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴捎么祟惣夹g(shù)生產(chǎn)的汽車主要在亞洲有市場，西方汽車制造商缺乏動(dòng)力更改其傳統(tǒng)工藝來生產(chǎn)此類低成本、同時(shí)質(zhì)量要求可能也較低的產(chǎn)品。