随着材料的不断革新，汽车轻量化的概念，在如今节能减排与创新大趋势下也愈演愈烈；如今的汽车上，早已涵盖了大量的塑料零件，例如：保险杠、轮罩、牌照板、仪表板、门板、旋钮，甚至发动机罩、进气系统，都逐渐普及塑料零件。
 

 

　　塑料、塑机在轻量化过程中举足轻重
 

　　塑料在轻量化中的作用不仅是减轻汽车重量，更可以在降低成本、提供安全性能等多方面提升汽车。一般塑料的比重在0.9～1.6，玻纤增强复合材料的比重也不会超过2.0，而A3钢为7.6，黄铜为8.4，铝为2.7。这就使得塑料成为汽车轻量化的首选材料。使用塑料可以减轻零部件约40%的重量，同时其成本也可以大幅度降低；在安全性能方面，塑料保险杠由于具有更好的弹性和吸收撞击能力，在一定程度上比金属保险杠更容易起到保护行人的作用；而据杜邦的研究，塑料在减少摩擦力方面同样卓效显著。
 

　　在未来，塑料在轻量化的应用比例会进一步提升，预计到2020年塑料的使用量将达到50%，现在，德国、美国、日本等国的汽车塑料量达到10%-15%，按照一辆小型车的重量大约为1.5吨，每年全球平均生产5000万辆新车为标准，至2020年全球塑料需求量将是十分巨大。
 

　　在10月22日，恩格尔公司的MichaelFischen和保时捷资深专家、特许工程师诺纳讲解注塑成型轻量化的方法，包括热塑性材料的发泡、木纤维等材料在汽车轻量化中的应用。确定使用塑料部件是实现轻量化的重要手段，塑料在汽车的轻量化中应用产生重要的意义，既能够降低能耗，同时也减少了CO2的排放量，有利于节约能源，减少污染。

 

 

　　我国轻量化政策推动塑料企业发展
 

　　今年10月28日《中国汽车轻量化发展——战略及路径》一书以“推动汽车轻量化技术发展”为主题，在国内首次提出轻量化战略和轻量化技术路径。而新修订的《乘用车燃料消耗量限值》国家强制性标准，将于2016年1月1日起执行，每年将设置油耗达标值，直至到2020乘用车平均油耗降至5.0升/100公里。愈趋严格的油耗法规，促使所有汽车制造企业不遗余力地开发汽车轻量化技术。
 

　　塑企与塑机企业共同瞄准轻量化
 

　　国外汽车品牌现在已经大规模使用高性能工程塑料和塑料复合材料。未来汽车的车门、车顶、座椅部件、轮毂以及汽车周边结构件，甚至车身都有可能改用工程塑料。采用纤维增强复合塑料材料制作的车身与钢制车身相比，可降重35%；如果采用碳纤增强复合材料，则可降重60%以上。
 

　　蜂窝夹层结构已广泛应用于汽车内饰，包括后备箱地板、车顶内衬和后窗台板。新款奔驰smartfortwo在蜂窝夹层结构顶篷中使用了巴斯夫ElastoflexE聚氨酯泡沫塑料，其顶篷模块由蜂窝夹层和玻璃纤维衬垫组成，比普通顶篷减轻30%左右，但依然保持较好的强度和抗弯刚度。
 

 

 

　　而朗盛子公司Bond-Laminates推出的一种基于聚丙烯的连续纤维增强复合材料Tepexdynalite，在轻量化汽车生产中也蕴含着重大机遇，尤其是在有高强度需求的大型组件中，比如：后备箱底板、电动车增程器外壳和座椅组件等。
 

　　轻量化塑料的发展需要以塑机创新工艺护航，长玻纤增强复合材料、碳纤维增强复合材料，以及改性的低密度、微发泡、薄壁化塑料材料等是目前车用材料研究的热点。这些材料的开发和应用离不开创新工艺的支持。
 

　　长纤维注塑，就是轻量化结构件的一种创新工艺。Arbug（阿博格）开发的长纤维直接注塑，通过伺服电机驱动的送料装置将纤维直接送入熔化的塑料，能够将连续的纤维切成15-50mm的长度，两级螺杆确保熔化塑料颗粒的同时送入纤维，保证均匀地混合，真正达到增加强度的目的。以汽车气囊外壳的长纤维直接注塑为例，使用16mm玻纤直接注塑，50%的玻纤长度都可以大于2mm，大大优于长纤维粒料的注塑。
 

　　英格斯模具制造（中国）有限公司在CHINAPLAS2015展会上曾经展出其全新FLEXflow伺服驱动阀浇口系统，尤其适用于汽车类大型塑件、高质光学件、高性能工程材料、窄工艺窗口的注塑应用。在节约成本方面，可减小锁模力约20%，减轻塑件重量高达5%。
 

　　MuCell微发泡注塑成型技术在汽车制造中的使用日趋普及。有媒体报道，路虎计划到2017年在所有车型上都采用MuCell技术。微孔发泡是指以热塑性材料为基体，通过特殊的加工工艺，使制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔。MuCell工艺在减轻重量方面尤其具有优势，能够在基本保证制件结构强度的前提下，重量减少可达10%；循环周期减少50%，平均成本降低16%-20%。早在2000年，在与MIT合作的基础上，Trexel公司首先利用这种技术实现了商业化应用。包括Arbug、Demag、Engel、Husky、Dupont等在内的许多世界知名设备和原料厂商都购买了这种技术的专利使用权。为达到轻量化目标，未来MuCell仍将是业界竞相应用的技术。
 

　　汽车轻量化口号的提出与实践大大提升了塑料产品的市场需求，使包括聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、热固性复合材料、ABS、尼龙和聚乙烯等在内的塑材市场得以迅速放大。近两年，车用塑料的最大品种--聚丙烯，每年以2.2%—2.8%的速度加快增长。预计到2020年，发达国家汽车平均用塑料量将达到500千克/辆以上。塑机企业如何抓住这个机遇涅磐重生，寻求新的经济增长点继续行业辉煌值得所有从业者深思。