塑料車身板前景如何

       2005版通用土星Relay微型廂車于去年秋季推向市場,該車型值得注意的一點是-他沒有了塑料車身板。盡管土星長久以來一直在聚合物車身板應用領域拔得頭籌,而其他所有的汽車廠商仍然在應用傳統的壓鑄鋼。但是以前一度獨立的土星(通用分公司)如今正越加緊密地回歸通用的產品群,這意味著將會使用更多的鋼材料。在即將于新的平臺上生產推出的大SUV和Roadster(雙座敞篷車)中,也將確定使用鋼材制造車身板(盡管土星在這個項目上對外保持沉默)。這不得不讓我們產生懷疑:如果使用聚合物材料的推動力正在日益淡出人們的視野,那么塑料車身板還有前景么?
       來自塑料材料供應商的回答無疑是“當然”,而且充滿信心。事實上,他們如今對塑料材料的應用前景比過去更為樂觀,這是因為他們綜合市場、成本和技術各類因素,創造出更有利于塑料材料的應用環境,至少在某些特定的應用類型中,的確是這樣的。汽車上主要引人關注的易碰撞點是擋泥板和車身板。據拜耳聚合物公司(Bayer Polymers)預測,到2010年,美國和歐洲僅就熱塑擋泥板一項的市場需求就將翻上一番。而來自GE高新材料公司(GE Advanced Materials)車身板與玻璃裝配部門項目總監Mutsuo Aoki先生更是指出,從2007年開始,“市場將發生爆炸性增長”。這是什么原因?根據Aoki先生的解釋,汽車生產廠商,特別是位于如歐洲和日本等高能源成本地區的廠商,將日益對塑料車身板發生興趣,因為塑料制車身板只有相應鋼材料的一半重,這將有效減輕汽車重量,節省燃油。而且,在歐洲,由于對汽車前衛式樣的需求再加上行人安全立法的出臺,塑料材料將更具優勢,這是由于塑料給了設計者更多的設計自由,而且在發生汽車碰撞時,塑料也比鋼材更具安全性。
     而在北美,除了燃油價格較低和車型式樣保守以外,還有另外一些因素阻礙了塑料應用。其中大的影響因素就是日趨小型化的生產運作以及日益擴大的車輛區別。塑料供應商承認在高年產量的情況下,無法與鋼材供應商競爭,這是由于大量塑料模具的高成本以及注塑模成型的高循環周期造成了單件成本高于壓鑄鋼件。但是,當年產量在8萬件以下時,注塑成型塑料車身板的成本仍然低于大型級進沖壓模的投資成本。由于具備該類年產量的汽車制造廠商數目不斷增多,對于塑料車身板的需求也日益增加。當然,事實是,在美國不曾影響到塑料應用的鋼材和汽油價格目前也在不斷上升,因此汽車制造商也在其設計的新車型達到量產之前試圖準確預測這些商品在未來幾年的價格走向。

耐高溫
     對于塑料供應商來說,另一個令人樂觀的原因是塑料材料的技術發展已大大引起了汽車制造商的興趣。多年來,塑料車身板的大致命缺點(阿基里斯的腳踵)就是其無法承受汽車噴漆爐的高溫而發生變形。土星車解決這個問題的辦法是,在進行總成裝配前,將塑料車身板附著于立體模型架,然后進行低溫電子噴涂工藝,但問題是,這項所謂“在線”工藝需要額外的空間和設備,并要在汽車制造廠中進行空間設計,這對于某些汽車制造商來說,并不愿意去做。另一個解決辦法則是,在室內或供應商處進行離線噴涂,但是這個方法有點冒險,這是因為可能存在顏色吻合度的差異問題。拜耳聚合物公司車身外飾件分管經理David Loren先生稱 :“整車制造商曾說過,‘要么給我們在線噴漆的方法,否則什么也別給?!爆F在,塑料供應商終于完成了這個目標,研制出了能承受在線噴漆所必需的200攝氏度高溫環境的各種塑料材料。能制造這類材料的公司有:羅地亞工程塑料公司(Rhodia Engineering Plastics)、拜耳聚合物公司(Bayer Polymers)和GE高新材料公司(GE Advanced Materials)。羅地亞工程塑料公司會計經理Gary Kachin先生聲稱 :“在線噴漆能力能重振塑料車身板市場?!?/P>

抗伸縮
     塑料供應商另一個較少成功克服的難題是塑料車身板在極端溫度中的伸縮問題。塑料具有比鋼更高的線性熱膨脹系數(CLTE),因而需要更多的伸縮空間。這就需要更寬的車身板間隙,而大多數汽車制造商出于精密配合的質量考慮并不希望如此。這個問題理論上可以通過將擋泥板和車身板堅固固定于車門一側并允許其向另一方向單向伸縮來得以改善。但是,其實并不理想,因為車門是必須能雙向伸縮的,所以匹配性并不佳。因此,塑料需要在其配方中改變混合配比和增加礦物填充劑來減少其線性熱膨脹系數,但是至今為止,仍然無法趕上鋼材,也沒有人相信能趕上。GE高新材料公司的Aoki先生稱,可以通過智能的設計彌補熱膨脹系數上的差距,他指出他所在的公司正在拓展智能塑料車身板調試設計工作。但是就如同土星一樣,智能汽車的設計從頭開始就以塑料為應用材料,但是汽車制造商并不愿意顛覆其已成熟的設計工藝來包容如聚合物車門這樣的奇想。事實上,塑料材料之所以重新走紅擋泥板和車身板市場,主要的原因是可以取消一些特殊的處理工序。
     至于橫向車身板件,例如發動機罩、車頂板和車層蓋等,在可以預見的未來將仍然由鋼材主導市場。這些大型板件需要很高的剛性,很小的變形度,而且能承受高溫。這些并不是熱塑力所能達到的性能。拜爾公司的Loren先生稱,一些熱塑材料,例如SMC,正在“慢慢開始涉入市場”。但是,很明顯,沒有人認為這在短期內會占據很大的市場份額。因此,回到我們文章初關于塑料車身板的發展前途的問題,答案是:有前途但是前途有限。