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                  汽車輕量化3.0時代——塑料的逆襲

                  發布時間:2020-09-28 點擊次數:652

                  一場雞與卡羅拉的碰撞又引起了業內關于汽車安全的評論。憤慨的人們不少,“XX車就是脆啊”、“這事兒總不能又跟吸能扯上關系吧”、“還是我大XX品牌的車安全”(此處省略3000字)。理性的也大有人在,被公雞撞破的地方僅僅是汽車的覆蓋件,也就是外層表皮,這個地方一不涉及承重二不需要吸能,反而為了保護碰撞中行人的安全還需要做一些“軟性”處理。當然,這篇文章不是來討論車脆不脆、車身板件薄不薄滴,而是為了寫一寫這件事情中的“受害者”,被撞破的那一塊塑料。

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                    輕量化的概念想必大家已經不再陌生了。在輕量化的實現途徑之中,除了優化結構與工藝設計之外,剩下就大多圍繞在材料選取之上。輕量化的前提是無損于安全性能,因而高強度鋼、鋁合金率先成為入幕之賓。而后,同樣具有較高比強度的碳纖維與鎂合金等輕質材料也慢慢進入人們的視線,然而短期內依然居高不下的成本卻又讓這些材料無法大量地被使用。如今推出了大量使用碳纖維的大規模量產車的,僅有寶馬一家,鎂合金的用途也被局限在輪轂和發動機上。

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                    在安全與成本的兩把大刀之下,汽車制造商們也慢慢學會了另辟蹊徑。在車身結構中,固然有需要高強度以保證乘員安全的結構件,比如說組成駕駛艙的車身骨架,但也存在對強度要求并不高的結構件,比如說車身外部覆蓋件,也就是汽車的外部蒙皮。當強度并不是首要考慮要素時,在輕量化的時候,就完全可以走與鋁合金之流相反的路線——足夠輕。

                    塑料的比重一般在0.9-1.5之間,而金屬材料中,鋼為7.6,鋁為2.7,纖維增強的復合材料,如i3和i8上使用的CFRP之類,其比重基本也在2.0之下。因此,雖然在強度上不如碳纖維、金屬材料,但是從比重上來說,塑料在輕量化的效果上反而是最好的。

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                    塑料在汽車上的應用日趨廣泛,調查數據顯示,目前發達國家的汽車塑料用量平均占汽車總重的10%-20%,已經不再局限于內、外裝飾件、車身覆蓋件,開始向車身結構件發展,像保險杠、發動機罩、行李箱蓋、頂蓋、翼子板、車門內護板和某些車身骨架構件等。

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