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三个维度解读汽车塑料尾门

发布时间:2019-09-13 04:48:44

  三个维度解读汽车塑料尾门

  有时候在逛汽车论坛的时候会看到车主吐槽说xx车卖30多万,今天看技术解析才发现尾门竟然是塑料的?!从他的言语态度中明显可以感受到其对塑料尾门抱有的疑虑,或许他觉得塑料太low,也可能是觉得塑料门不耐撞、不安全。那么,塑料尾门究竟安全吗?为何车企会放弃金属材料转而采用塑料?这是车企出于轻量化的考虑,还是塑料尾门有其他的优势?本文将从安全性、灵活性、成本等多方面为您解读汽车塑料尾门。

  可变厚度 实现高强度

  20世纪60年代中期,汽车零部件开始向塑料化方向发展,当时的主要目标是实现汽车内饰的柔软化,使乘客获得安全和舒适的感觉。随着技术的成熟,塑料的应用领域从内饰扩展到了外饰。就材料本身属性来说,塑料的密度没有金属高,但上海大众汽车内外饰部门负责人指出,虽然塑料本身的密度不如金属,但是通过改变厚度完全可以达到与金属相同的强度,并且重量还更轻。相比之下,金属尾门则只能做成统一的厚度,这样会造成某些部分的设计过度(指某些部位强度远大于安全标准,额外增加成本)。延锋彼欧汽车外饰系统有限公司技术中心总经理Christophe Kost先生同样这样认为。

  现在,用塑料制造汽车尾门渐渐成为了一种趋势,尾门需要经常地开/关,因此耐久性对于它来说是一项很重要的属性,那塑料尾门是否有足够的耐久性?为此,专门采访了上海某主机厂技术中心的资深研发总监:对此完全不必担心,塑料尾门完全可以达到与金属尾门相同的强度,目前在技术和工艺上已经不成问题。

  集成度高、设计性强 降低造车成本

  现在,无论是汽车的动力总成还是电子系统,对于集成度的要求越来越高,以此来减少部件的数量,达到降本、减重的效果,在尾门上同样有这样的需求。该研发总监还认为,塑料件相比金属件能够在集成度上做的更出色,金属部件需要用10个的话,塑料部件只需要5个甚至3个即可,这也就意味着车身在组装时可以节省大量时间。Christophe Kost针对这点举了一个例子,他说:一般我们看到车尾门上方都有一块扰流板,若是金属尾门,那么这块扰流板需要采用额外的工序加装上去。而采用塑料尾门方案,则尾门和扰流板可实现一体化,节省了多余的工序。

  另外,金属尾门在外形设计上局限性较大,设计时很难达到理想的空气动力学造型。而且,金属尾门的边缘需要采用许多密封件来保证车门的密封性,塑料尾门则无需这些密封件,因为它的强可塑性让车门边缘非常平整和光滑,不存在密封性问题。同时,可塑性强也使得塑料尾门能够设计成更多变的造型。要知道,汽车给人的第一印象非常重要,而外观设计就是第一印象的关键。

  复原性好 减少用车成本

  在日常生活中,我们几乎看不到一辆车的外观是完美的,这个完美指的不是造型,而是指车身是否有损伤。在平时驾车过程中,被自行车的龙头碰到、隔壁停着的车开门时擦到、被后方刹车不及的车辆顶到是很常见的事,而金属材料由于没有记忆性,一旦发生形变则无法还原。此时,车主为了保持爱车的漂亮外观,一定会选择去4S店维修。维修过程中,重新塑形、喷漆将是一比不小的费用。

  这方面,塑料件弹性好、复原性强的优势得以体现。在受到冲击时,塑料件会发生弹性变形,能够吸收大量的冲击能量,只要冲击力不是太大,它都能够恢复原形。即便表面油漆被刮蹭,进入4S店也只需要进行喷漆即可,大幅节省了消费者的维护成本。如今城市中90%的车辆碰撞都是低速碰撞,在这种环境下,塑料尾门的优势显而易见。

  另外,塑料的耐腐蚀性也要远远大于金属,即便表层漆面受损,也不会出现腐蚀现象,从而节省一部分保养开支该研发总监解释到。他还认为,随着塑料尾门技术工艺的成熟,这项技术的普及率会快速增长。

  延锋彼欧塑料尾门技术

  延锋彼欧在塑料尾门技术上拥有多年的经验,以此为基础,充分利用塑料的上述特性,为客户提供针对性地解决方案。目前,公司拥有两种塑料尾门方案。一种称为全热塑性材料(full thermoplastic),另一种是higate(Hybrid Tailgate的简称)。前者早在上世纪90年代就已出现,沃尔沃的多款车型都应用了此类塑料尾门,它是第一代塑料尾门的概念,内板和外板都是热固性的SMC材料。据Christophe Kost描述,该方案适用于大型尾门的设计,尺寸稳定性较好,同时因为可以喷涂,可以在主机厂的车身车间进行装配,对主机厂的生产线变动量较少,主机厂接受度较高。

  Higate方案适用于小型SUV和两厢车。采用先喷涂后粘接的方式进行生产,由于外板采用注塑成型后喷涂,油漆表面质量好于前者,热塑性材料的低模量是此类塑料尾门在低速碰撞之后有自动复原的功能,降低了维修概率和成本,外板的注塑成型使整车的造型自由度大幅提升。不过,由于采用离线装配方式,需要在主机厂的总装车间增加塑料尾门的安装工位,需要主机厂对现有总装车间的布局做更改。在这一点上,也从该主机厂研发总监口中得到了确认。

  以塑代钢技术前景

  利用以塑代钢技术实现汽车轻量化,需要综合考量。汽车不可能无限制地轻下去,它需要一定的重量来提高车与路面的附着力,尤其是底盘这类位于底部的部件,是车辆的重心所在。上海大众汽车内外饰部负责人表示。不过,同时其也指出,只要掌握好重量与安全的平衡点,车身外饰上采用塑料代替金属是完全可行的,目前的塑料材料已经能够满足汽车的工程需要和安全需求,以前的保险杠、后视镜都是金属制的,如今都变成了塑料。

  同时,Christophe Kost认为,无论从轻量化、成本、安全及设计灵活性上来说,汽车塑料尾门将是未来的趋势。随着技术进一步成熟,今后可以在车身更多的部件上采用塑料件。不信?请看看20年前的汽车保险杠与现在的保险杠分别用的都是什么材料。

  (文章来源:汽车)

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