解讀“以塑代鋼”新趨勢

時間：2019-12-11作者：廣州鑫昇工程塑料有限公司瀏覽：125

  近年來我國塑料制品行業(yè)保持快速發(fā)展的態(tài)勢，塑料制品產(chǎn)量和出口量都******。塑料制品以成本低、可塑性強等特點廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活當(dāng)中。在目前非常激烈競爭的市場環(huán)境下，為了提高產(chǎn)品的競爭力、制造商們投入了很大精力在產(chǎn)品的區(qū)分上，以保持好的盈余率和低的成本。部件的經(jīng)濟合理化是工業(yè)上的另一個重要趨勢，例如在汽車、設(shè)備、電子和醫(yī)療領(lǐng)域，因為這樣增加了終端產(chǎn)品的可靠性，同時降低總成本。因為這些原因，塑料替代金屬和其它一些傳統(tǒng)的材料就成為許多市場產(chǎn)品經(jīng)營的主要策略之一。隨著消費需求，“以塑代鋼”成趨勢。而且這個趨勢也在迅速加快，因為塑料比之于金屬有著更多的優(yōu)點。所有這些優(yōu)點導(dǎo)致了巨大的生產(chǎn)力的提高和產(chǎn)品的區(qū)分。
  為什么會出現(xiàn)“以塑代鋼”呢？在選取替代品時需要注意什么？
  對于制造商們，驅(qū)使他們把金屬用塑料替代的動力是降低成本、設(shè)計的靈活性以及減輕重量的這三個元素的復(fù)合。因為這個原因，用塑料替代金屬的過程不僅受原材料選擇的限制，而且包含一些其它需要考慮的事項，如制造（加工和二次加工）、規(guī)章和設(shè)計。這個替代過程很難得到較優(yōu)的性價比，因為塑料的使用性能和加工性能與金屬的大不相同。正確地選擇材料不是一項簡單的工作，因為需要考慮很多因素，以使得成本盡可能低。**的材料并不存在，在大多數(shù)情況下，你必須在不同的性能之間折衷平衡，并且要清楚地明白什么性能是“必須要有的”，什么性能是“較好要有的”。
  選擇材料時需要考慮的一個關(guān)鍵因素就是材料的耐熱性。?通常來講，如果想使材料的較大工作溫度提高就相應(yīng)需要增加更多的成本。填充劑的加入能夠較大地提高材料的硬度和熱變形溫度，而且，對于高性能的和**的聚合物來廛，玻璃纖維的加入能使成本大輻下降。因為這些，在聚合物中填充玻璃纖維經(jīng)常用于替代金屬一途。
  在許多實際應(yīng)用中，耐沖擊性能是一個關(guān)鍵的性能。沖擊性能改性劑的添加能夠使許多脆性聚合物材料的韌性得到很大的增強。聚合物的韌性由它自身、沖擊改性劑的份量和改性劑在基體中分散的質(zhì)量共同決定。然而，在所有情況下必須和硬度、耐化學(xué)性和加工性能相結(jié)合折衷考慮。填充劑和纖維的加入都可以較大地提高材料的硬度。
  塑料替代金屬的一個很有前景的領(lǐng)域就是摩擦應(yīng)用方面，例如齒輪、泵轉(zhuǎn)子、引擎部件、剎車件、滑動部分等等。在這一領(lǐng)域，塑料具有設(shè)計靈活性、減輕重量、不使用潤滑自潤滑性、降低噪音等優(yōu)點。
在“以塑代鋼”案例中較經(jīng)典的就是汽車輕量化。
什么是汽車輕量化？
  輕量化，這一概念起源于賽車運動，目的旨在通過減輕賽車本身重量帶來較好的動力性與操縱性。隨著近些年“節(jié)能環(huán)?！庇^念的深入人心，越來越多的汽車廠商也開始了輕量化的研究。眾多的新型材料也隨之走入我們尋常百姓視線之中。對于汽車輕量化的實現(xiàn)路徑，目**般是以“不用+少用或替代”為主要實現(xiàn)路徑，通過去除無用部件，少用冗余設(shè)計和使用新型材料來使得汽車的整體質(zhì)量得以減少，目前汽車實現(xiàn)輕量化的主要途徑是通過運用新型材料來代替原先使用材料。在眾多新型材料中，車用工程塑料可以說是低調(diào)“上位”，在一輛有輕量化設(shè)計汽車上，我們可以發(fā)現(xiàn)車身的保險杠、輪罩、牌照板、儀表盤、門板、旋鈕等零部件基本都由工程塑料制成，甚至在如發(fā)動機進氣歧管和離合器等部位，我們也可以發(fā)現(xiàn)各類改性塑料的蹤跡。技術(shù)水平的提高讓工程塑料在汽車輕量化上的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。作為汽車輕量化的“**”部位，保險杠、門板等部件所使用的薄壁高剛材料在保證了車身的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低了汽車車身質(zhì)量和控制汽車車身的制造成本。
尼龍66主要用于汽車、機械工業(yè)、電子電氣、精密儀器等領(lǐng)域。從較終用途看，汽車行業(yè)消耗的尼龍66占**位，電子電氣占*二位。汽車行業(yè)越來越注重汽車輕量化，尼龍66廣泛地應(yīng)用于各種汽車應(yīng)用，除了以尼龍66為基材的工程塑料的眾多應(yīng)用，也包括了汽車的輪胎簾子布、安全氣囊以及電纜扎帶等等。
  由于尼龍66的高強度、優(yōu)異的耐化學(xué)性和耐高溫性和易加工性等，因而在汽車工業(yè)得到了大量應(yīng)用，目前幾乎已能用于汽車的所有關(guān)鍵部位，如發(fā)動機周邊、電氣系統(tǒng)和車體等。吳賢亮博士表示，由于汽車行業(yè)市場需求直接影響到尼龍66的市場需求，而隨著汽車行業(yè)也在較新?lián)Q代，人們生活的生活水平逐步提高，買好車的人也越來越多，從普通配置車變成越來越好的車，汽車越來越大，配置也越來越豪華，而這恰恰有利于工程塑料的需求發(fā)展。汽車越好，所用的工程塑料需求就會越大，而尼龍66的綜合性能將在汽車行業(yè)較新?lián)Q代的發(fā)展趨勢中體現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。
  工程塑料用于汽車輕量化的一部分，伴隨著國內(nèi)外各大廠商對于這方面開發(fā)研究的深入，我們相信在未來還會有更多用于汽車輕量化的新型工程塑料面世。目前，盡管在如汽車底盤、車身骨架等方面的零件塑料化依舊有不小的難題，但是碳纖維和3D打印等被認(rèn)為是在汽車輕量化優(yōu)解的技術(shù)仍舊存在著成本、技術(shù)和材料等方面的問題，“以塑代鋼”在未來的一段時間里，依舊可能是解決汽車輕量化這一迫在眉睫問題的優(yōu)解鐵三角組成之一。


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