2008年年底，梅賽德斯C級轎車的發(fā)動機(jī)有了一個塑料油底殼。那么，下一個被替代的是誰？材料專家們對車輛的結(jié)構(gòu)進(jìn)行稱量了嗎？

不斷增加的塑料材料

在進(jìn)氣管之后、缸蓋罩下面、位于機(jī)油過濾器旁，出現(xiàn)的是梅賽德斯發(fā)動機(jī)的塑料油底殼。而在此之前，梅賽德斯發(fā)動機(jī)油底殼的材料一種是鋁合金材料。第一款采用這種塑料油底殼的是梅賽德斯C級轎車四缸柴油發(fā)動機(jī)。這種聚酯材料（PA 66 GF 35）的優(yōu)點(diǎn)是：比它的金屬老前輩的重量要輕1.1kg。另外的優(yōu)點(diǎn)還有：價格相對較低的塑料模具和省略了金屬油底殼的后續(xù)機(jī)械加工。這兩項(xiàng)就可以把油底殼的價格降低30%～40%。

“汽車工業(yè)中的塑料材料”專業(yè)大會的領(lǐng)導(dǎo)人Rudolf Stauber教授以及梅賽德斯的競爭對手寶馬集團(tuán)公司材料和強(qiáng)度部門的領(lǐng)導(dǎo)人預(yù)言：汽車工業(yè)中使用的塑料零部件將會從目前的占汽車重量的16％（不含熱塑性塑料）增加到20%。

Rudolf Stauber教授認(rèn)為，在現(xiàn)代化的汽車制造中，聚酯材料有著極為重要的作用；它能完美地把復(fù)雜的幾何形狀、結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式很好地結(jié)合在一起。也就是說：不僅是具有減輕重量的優(yōu)點(diǎn)，而且，聚酯材料也會帶來價格方面的好處。

巴斯夫公司汽車制造應(yīng)用技術(shù)部的領(lǐng)導(dǎo)人Walter Rau先生也認(rèn)為，隨著第一種需要承受扭矩的汽車零件采用塑料材料之后，汽車工業(yè)就找到了下一個突破口：轎車的塑料油底殼。塑料油底殼大批量投入使用之后，這一目標(biāo)即大功告成。

他的看法是：迄今為止，所有被安裝使用的變速器油底殼或者發(fā)動機(jī)油底殼，包括奔馳C級轎車的油底殼，更多的像一個“蓋”，而不像一個“盆”。今天在大多數(shù)轎車中使用的發(fā)動機(jī)油底殼屬于一種“支撐性”的油底殼，它們支撐著上面的發(fā)動機(jī)變速器。因此，Walter Rau先生認(rèn)為，這類油底殼將會是下一個被塑料材料替代的產(chǎn)品。

極有潛力的塑料材料

另一種在汽車制造領(lǐng)域中極有潛力的塑料材料是PPA（聚鄰苯二甲酰胺）。這種熱塑性塑料的價格在PA和價格昂貴的高強(qiáng)度塑料（例如PPEK聚醚醚酮）之間。根據(jù)Evonik公司的高強(qiáng)度塑料市場領(lǐng)導(dǎo)人Ursula Keil先生的介紹，利用VESTAMID HTplus，Evonik公司成為了世界上唯一一家提供PPA材料汽車零部件的企業(yè)。這種塑料材料的優(yōu)點(diǎn)是：除了與使用密封件的金屬件相比，重量較輕之外，這種材料制作的零件還便于裝配。

圖2 全部由塑料材料制造的轎車：由Senoplast和GTF創(chuàng)新技術(shù)公司小批量生產(chǎn)

奧地利Senopast集團(tuán)公司的Thomas 先生則認(rèn)為：在利用塑料代替金屬材料時首先要把低檔車和高檔車分開。在新工業(yè)化國家的低檔車中，塑料零部件的利用率是在縮小，至多是保持不變，如Dacia Logan轎車以及Tata Nano轎車。在Tata Nano高檔轎車中，其B立柱內(nèi)側(cè)不再是金屬鐵板制作。而對于小批量和低檔車，又出現(xiàn)了金屬材料強(qiáng)烈的回潮。他認(rèn)為彩色塑料的汽車蒙皮零件有著特殊的發(fā)展?jié)摿�。例如在電動車輛中，彩色塑料蒙皮可以成為一種標(biāo)準(zhǔn)配置。

在曼海姆大會期間，Senoplast公司和GFT創(chuàng)新技術(shù)公司展示了一輛由純塑料材料制造的、通過了UTAC/法國（50km/h，正面碰撞）小批量生產(chǎn)認(rèn)證的轎車。

Quadrant塑料合成材料公司Ralf Seufert先生對此的看法是：車前、車后的碰撞結(jié)構(gòu)以及車架結(jié)構(gòu)是目前以塑帶鋼研發(fā)的重點(diǎn)。他認(rèn)為，在這些部位，塑料壓制技術(shù)結(jié)合長玻璃纖維增強(qiáng)的GMT塑料和織物纖維增強(qiáng)的GMTex塑料在減輕車輛重量方面有著巨大的潛力。

在汽車內(nèi)飾中的應(yīng)用

在汽車內(nèi)部裝飾物中，以塑帶鋼也很有發(fā)展前途。在汽車內(nèi)飾中，工程師們有可能研發(fā)出一種新型的、重量輕、彎曲剛性大的大型成型件。它的易觸摸表面應(yīng)具有很好的手感、具有降低噪音的性能。

由Firma Trocellen公司研發(fā)的合成材料在注塑時加入了約2～4mm的聚酯發(fā)泡材料，最后與聚氨酯材料Baypreg F一起制成一種“三明治”結(jié)構(gòu)的合成材料，它具有蜂窩狀內(nèi)芯和玻璃纖維增強(qiáng)的外層。其中的發(fā)泡材料提高了吸收噪音的性能，可把噪音降低4dB。這種合成材料的回收再利用也非常方便。回收再利用技術(shù)的專業(yè)公司——Wipag有限責(zé)任股份公司的專家們研發(fā)了一種合成材料分離技術(shù)，能夠?qū)⒍鄬樱ㄕ辰拥�、背面涂塑的零部件和雙層零件、SkinForm零件）的、有著熱塑性基體材料（例如PA，PHBT）的合成材料分離開來，分離后的回收率達(dá)99.85%。

結(jié)束語

塑料材料在汽車工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的最低要求仍然是其長期的工作溫度性能。也就是說：未來的塑料材料要能夠承受發(fā)動機(jī)燃燒室（至1 000℃）的高溫。