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如何實現汽車塑料配件綠色化發展?

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如何實現汽車塑料配件綠色化發展?

發布日期:2018-09-06 作者:江蘇永宇汽車配件有限公司 點擊:

汽車塑料配件綠色化是實現可持續發展的科學戰略。主要指的是制品整個生命周期內能保護和提高生態環境、減少污染、降低能耗的技術體系,根據環境價值并利用現代科技的全部潛力,至今尚無統一的定義和評審標準,其技術內涵主要內容:生態健康化、環?;?、資源利用率最大化。

全套方案實現汽車塑料件綠色化的研發理念

汽車塑料件綠色化是全套方案的系統工程。我國汽車塑料件研發落后,基本上不能自主開發出高端塑料件。究其原因的一個重要方面是國內在汽車塑料件研發上,材料、制品開發、加工制造及成型設備、廢棄物回收利用等研究機構各自為政,互不往來,沒有全套解決方案的理念。研發人員知識單一,從事制品開發的不懂高分子學,從事設備開發的不了解汽車塑料件的發展趨勢,從事材料研究的不了解汽車塑料件的特有性能等。國際上汽車塑料件走在價值鏈的高端,主要原因是他們具有全套方案解決的能力和完善的機制,汽車塑料原料供應商為取得汽車塑料的話語權,按汽車部件組織研發團隊,與汽車制造商及供應商之間緊密合作,不但開發專用料,而且用自己的新材料研發汽車坦料件,供汽車制造企業使用和應用,不但為汽車企業提供了最佳的全套解決方案,而且也為本企業的發展取得了新的增長點。如拜耳材料科技汽車玻璃團隊專家其服務范圍包括整個汽車玻璃的整個加工鏈,以及汽車玻璃的風力載荷、碰撞等力學性能試驗和研究,可獨立為未來汽車提供創新動力。

汽車塑料件綠色化材料及應用的創新創造

塑料是實現汽車輕量化的首選原料。汽車塑料件用塑料原料的研發必須符合無毒無害健康型及循環經濟型的綠色技術。

(1)健康型綠色增塑劑。一切塑料離不開增塑劑。目前國內使用的80%的增塑劑都是已被國外淘汰的對人體健康有害的價格低廉的DBP(鄰苯二甲酸丁二酯)等增塑劑。檸檬酸酯類產品作為一種新型綠色環保塑料增塑劑,無毒無味,美國、歐盟等發達國家已先后出臺規定,允許檸檬酸酯類產品作為與人體密切相關產品且衛生要求較高的塑料助劑之一。生物基塑料。未來的一些通用塑料件將有可能全部采用生物基塑料件替代。目前已有PLA(聚乳酸)和洋麻的復合材料成型加工汽車輪胎罩和車墊。以甘蔗乙醇為原料生產的聚乙烯(PE),在汽車油箱及內飾等方面具有廣泛的應用。

(2)天然纖維增強復合塑料。納入天然纖維來源有纖維素、木材、亞麻、黃麻、劍麻、大麻、龍舌蘭葉纖維、椰子殼纖維,以及稻草與其他農作物廢料等。采用天然纖維環保材料已得到汽車行業的認可,利用亞麻、劍麻等天然纖維增強復合材料,不僅材料的拉伸強度、剛度不低于玻纖增強材料,而且由于植物纖維比玻纖輕40%,可減輕車重達到降低油耗、易于回收利用。

(3) 納米塑料。納米塑料以其優異的力學、耐熱和阻燃性能,以及抗菌、防輻射、耐老化等高附加值功能,在車用塑料中具有廣闊的發展前景。納米塑料應用對象主要為保險杠、散熱器、底盤、車身外板、車輪護罩、活動車頂及其他保護膠條、擋風膠條等外裝件,儀表板和內飾板、安全氣囊等內裝件,以及油箱、燃油系統發動機罩下零部件等。

(4) 功能化專用化的改性塑料。工程塑料通過共混改性可制造高性能的合金,用于制造汽車結構件和動力部件,同時還可減少制品厚度達到輕量化及提高資源利用率。通用塑料通過共混改性可提高強度和剛度,以及加工性能,拓寬應用范圍,有利于降低制造成本。

(5) 特殊色彩免噴涂材料。直接注塑特殊色彩免噴涂樹脂成型可以使制品實現珠光、閃爍珠光等效果。相比噴涂產品,在加工和使用過程中不會污染環境,容易成型、成品率高,制件可100%回收再利用,不產生對環境有毒有害的氣體、粉塵等污染物質。

(6)干漆膜塑料件。干漆膜是一種以成形的薄膜,用作汽車零件的外層襯墊,避免采用繁瑣且成本高的易污染環境的噴漆工藝。配混節能成型塑料。法國Rhodia公司半結晶性聚酰胺(PA)Techny Star汽車塑料,采用獨特的聚合和配技術,成型時同比普通的PA配混料,注射壓力降低30%、成型時間縮短10%、成型溫度大幅下降,在歐洲以越來越多用于成型汽車發動機罩、迸氣歧管、分配器和裝飾件等。

(7)碳纖維復合材料輕量化結構組合件。碳纖維復合材料件可節約大量的不可再生的煉鋼原料及材料,是汽車結構受力件輕量化最佳的復合材料。

(8)環保健康安全型塑料件。純聚碳酸酯(PC)塑料車窗過于堅固,因此在發生事故時,車內的乘客不容易從車窗逃生。表面為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)吹塑薄膜、基體為PC的復合注射層壓玻璃,薄膜的防紅外線和紫外線功能可以減少空調的使用從而節約能源,還能夠降低汽車內飾件材料的成本;當PMMA薄膜受到相反方向(汽車內部)的沖擊處于張力狀態下時,易于從此處斷裂,能夠使乘客在遭遇事故時打破車窗,提高了安全性能。

汽車塑料件綠色化的成型加工技術創新創造

塑料件成型技術與汽車塑料化無縫結合起來,創新創造成型技術,推動汽車塑料件綠色化進程。成型加工技術由通用化轉移到功能化、專業化,由粗獷式轉移到低能耗、低污染、低排放、清潔化、潔凈化、高速高效化、資源節約化、控制智能化等綠色技術。

免噴涂綠色技術成型。免噴涂干漆膜模內裝飾注射成型,是一種組合注射成型新技術,正在進入制件外觀裝飾領域。免噴涂高光無痕注塑是又一種免噴涂綠色成型技術,制件為整體同一材料,對環保及降低成本極為有利,免噴涂高光注塑技術的實施離不開高光澤塑料材料、高光注塑模具、模溫溫控設備以及注塑機和注塑工藝的緊密配合。

無污染振動摩擦焊接。一些汽車塑料件結構復雜、強度要求高,目前的一些塑料直接成型加工設備還不能達到要求,往往需要塑料焊接而成。線性振動摩擦焊接和軌道式振動摩擦焊接,不受焊接面寬度、長度、材料的限制,不會使焊接件產生降解,保持焊接件本體的強度,在內部結構復雜汽車油箱上得到廣泛應用。

熱流道綠色技術。大型復雜注塑件在汽車塑料件中的比例越來越大,熱流道技術在汽車研發及生產工程中的作用越來越凸顯,專用化和功能化成為汽車塑料件注塑成型技術的發展方向。圣萬提的新型“即插即用”針閥式熱流道系統配置帶有氣缸的螺紋旋人式熱流道系統,為汽車照明市場中使用耐高溫聚合物的工程部件以及與熱塑性塑料配套使用提供高效解決方案,減少熔料從流道轉向噴嘴所經過臨界區域的熱損耗,實現了產品外觀的最優化且無需處理冷料柄,有助于節能成型加工和最大限度地保證那些高要求應用部件的成型質量,提升了汽車照明燈的質量。

提高節能效益的綠色成型技術。降低汽車塑料件的成型加工能耗是降低整體能耗的一個重要方面,進一步體現出綠色化節能的優勢,同時達到降低塑料件成本。無污染物理發泡輕量化綠色技術。發泡材料在塑料件中占到較大的比例,物理發泡取代化學發泡,實現無毒無害化清潔生產。開拓復合注射成型新工藝。成型材料的天然纖維增強復合化、裝飾件的多層復合化、結構薄壁件的結構復雜化等汽車塑料件的綠色技術的發展,給注塑成型帶來了新課題,同時也為創新創造注塑新技術和新設備提供了發展平臺。

汽車塑料件回收利用的綠色化技術的創新創造

汽車塑料件的回收利用技術是汽車塑料件綠色技術的一個重要組成部分邙。我國的塑料報廢件的回收利用技術嚴重落后,尚未建立完善的社會回收系統,而且沒有一套比較完善的法律法規。目前,我國塑料報廢件的回收利用基本上仍停留在回收率低、易產生二次污染的能量回收法和熱解法。實行物理法回收利用是實現綠色循環經濟的可持續發展的必須研發的技術,為創新創造物理法回收利用設備提供了廣泛的發展空間。發達國家汽車塑料件的回收利用技術走在國際前列,而且有一套健全的法律法規。

塑料件綠色化的健康標準

汽車的健康水平主要取決于塑料件的健康水平,其次是組裝、總裝及后處理。汽車塑料件的健康水平,取決于成型加工的材料和工藝、制品后處理(涂裝、組裝等),從這些方面制定健康標準。研究制定汽車制造的原材料健康標準,是減少和消除車企使用有毒材料的有效方法。當今汽車塑料件魚龍混雜,其成型加工的材料及裝飾性涂裝的健康水平得不到保證,特別是車廂內飾件有害物質的排放成為人類健康的又一直接殺手。汽車的健康水平很可能成為今后出口貿易的壁壘。

車內安全檢測標準。目前借鑒室內檢測標準制定的車內空氣檢測標準,不符合汽車實際運況。制定比室內更為嚴格的檢測標準,以保護車內安全健康。

研發汽車塑料件必須以“綠色化”為主題,按整個生命周期實行全套方案的創新創造。汽車塑料件綠色化以終端制品的新功能、新特點為出發點,把制品、原料、設備、成型工藝等研發作在線無縫結合的資源節約型、環境友好型的一條龍開發,引領汽車可持續發展。汽車塑料件綠色化的技術內涵與外延也在不斷地動態變化和發展,而以之為價值基礎的綠色技術也隨之而變。


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