聚碳酸酯及熱硬化樹脂相較傳統汽車鋼板有什麼優勢?

「樹脂材料能夠精確實現超過鐵板的、曲面及角的微妙弧度。新款Copen的外觀設計對車身的光反射實施了縝細計算,能夠以百分之一毫米的級別來控制」

via: 打破常識,大發推出可換裝敞篷車--財經--人民網

為何聚碳酸酯及熱硬化樹脂的精確程度可以超過鋼板?除此之外還有什麼其他的優勢么?


樹脂材料的成型過程與鋼板相差甚遠

傳統的汽車的車架結構生產一般有四個部分組成,分別是板件的剪裁、衝壓、焊接、噴塗。鋼板件的生產主要有前三個步驟。但是我們知道,鋼是一種非常有彈性的金屬,鋼的朔性變形的加工都不免會遇到彈性回復的問題,一般都可以用採用過度加工量、加工後熱處理等方法解決,但是過度加工的控制不準確,而熱處理對於車廠的成本又太高了。

而樹脂的成型這是基本脫離了金屬成型的範疇,一般使用的注塑成型、壓縮模朔、壓注成型等的工藝。

這些成型的工藝都是高度依賴模具的,注塑的基本過程就是預熱後將一堆鼻涕狀的粘稠流體壓注入模具當中之後由模具加壓加熱成型。樹脂產品形狀精確度高是因為使用了金屬數控加工的模具(鋼製或是鋁製),基本上可以說,樹脂產品的精度就是由模具的精度確定的。

樹脂,這裡主要是指環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂(都屬於熱固性樹脂),在纖維複合材料中的使用都非常廣泛,例如:玻璃鋼(玻璃纖維樹脂複合材料),碳纖複合材料,凱芙拉縴維(防彈布的主要材料)複合材料。這類複合材料部分的機械性能同重量下比鋼好得多了,而且質輕,弱點是不能承受集中應力,要應用需要較高的設計水平。但是如果是純樹脂材料製造的產品,雖然通過調整配方也可以更改成品的硬度,但是總體上來說機械性能還是比鋼材差很多,為數不多的優勢就是質量比較輕。

至於聚碳酸酯,俗稱PC,在汽車上的使用是很常見的,如內飾件、儀錶板、儀錶板周圍部件、防凍板、車門把手、擾流板、托架、轉向柱護套、裝飾板、空調系統配件、汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾燈罩、擋泥板等。

用在汽車外板上雖然是第一次見,但是也沒報道說得那麼誇張。而且缺點不少,例如PC的表面硬度很差,與鋼相比它容易就會被刮花,例如遇上大風沙。機械性能就更不用說了,說不準很么時候你一下大力關上引擎罩,這片塑料就爛了。它的耐熱性也不是特別好,大概在100至200度之間,特別是引擎正上方這種地方會加速塑料的老化,使它變脆。外板一般都是日晒雨淋的,這塑料真的招架得住嗎?

結論是,這個思路很華麗,微創新,但是由於不知道進一步的信息,個人覺得不是很實用。

回答得比較匆忙,沒有查閱相關數據,請見諒。


瀉藥...

聚碳酸酯是一種無色透明的無定性熱塑性材料,性質如下:

  • 密度:1.20 g/cm3
  • 可用溫度: ?100 ℃ to +180 ℃
  • 熱變形溫度:135 ℃
  • 融點:約250 ℃
  • 屈折率: 1.585 ± 0.001
  • 光透過率:90% ± 1%
  • 熱傳導率:0.19W/mK
  • 線膨脹率:3.8×10-5cm/cm℃

它耐熱,抗衝擊,阻燃,在普通使用溫度內都有良好的機械性能。聚碳酸酯的耐衝擊性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加劑就具有UL94 V-0級阻燃性能。由於其無色透明和優異的抗衝擊性,日常常見的應用有CD/VCD光碟,桶裝水瓶,嬰兒奶瓶,防彈玻璃,樹脂鏡片、防彈玻璃、車頭燈罩、動物籠子、登月宇航員的頭盔面罩;智能手機的機身外殼等等。

熱硬化性樹脂是指一次加熱硬化,再加熱亦不軟化溶融的樹脂。


瀉藥。抗老化及抗衝擊能力不是一個等級。


由於聚碳酸酯在較高溫度下擁有較低的收縮性,使其在成型過程中能更容易的控制精度,特別是在曲面弧面這種鋼鐵容易發生形變的部位。另外,樹脂材料最大的優勢在於較高的比強度,就是強度除以重量的值大。


聚碳酸酯的剛性優於鋼鐵,抗拉性能非常不錯。如果能和ABS樹脂共混的話,韌性會加強,表現出來的抗沖性能也由於鋼鐵。


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