汽车塑料配件属于装备制造业吗
只能说不完全。
装备制造业是指为国民经济各部门进行简单生产和扩大再生产提供装备的各类制造业的总称,是机械工业的核心部分,承担着为国民经济各部门提供工作母机、带动相关产业发展的重任,可以说它是工业的心脏和国民经济的生命线,是支撑国家综合国力的重要基石
范围具体包括8个行业大类中的重工业:(1)金属制品业( 不包括塘瓷和不锈钢及类似日用金属制品制造业)。(2)通用设备制造业。(3) 专用设备制造业(不包括医疗仪器设备及器械制造业)。(4)交通运输设备制造业( 不包括摩托车和自行车制造业)。(5)电气机械及器材制造业( 不包括电池、家用电力及非电力家用器具和照明器具的制造业)。(6)通信设备、计算机及其他电子设备制造业( 不包括家用视听设备制造业)。(7)仪器仪表及文化办公用机械制造业(不包括眼镜和文化、办公用机械制造业)。(8)金属制品、机械和设备修理业
改性塑料下游应用广泛
塑料作为三大高分子化合物之一,是由石油化工产业形成的各类树脂通过加聚或缩聚反应聚合而成,凭借质量轻、强度高、绝缘、透光、耐磨等特性,目前广泛应用于人类社会的各项生产活动。
塑料凭借质量轻、强度高、绝缘、透光、耐磨等特性,目前广泛应用于人类社会的各项生产活动,下游应用领域广泛。但塑料本身存在着耐热性差,热膨胀系数大,易燃烧耐低温性差,低温下变脆在大气、阳光、长期的压力或某些介质作用下易发生老化等问题,上述缺点限制了塑料进一步的广泛应用。
因此,在一些对材料性能要求较高的行业或使用场景中,需要对塑料进行改性处理,以达到使用性能要求。塑料改性是指在通用塑料、工程塑料或特种工程塑料的基础上,添加合适的助剂、填料或其他高分子成份,经过填充、增韧、增强等手段加工改性,提高塑料材料在某些方面的性能。通过上述改性技术加工后的塑料称为改性塑料,一般来说,改性塑料在阻燃性、强度、抗冲击性、耐老化等方面的性能优于塑料。主要的塑料改性方法如下:
高分子改性材料上游为石油化工行业,上游原材料一般是各种合成树脂以及各类添加剂和改性填充材料等,下游则主要覆盖家电、汽车、通讯、电子电气、医疗、轨道交通、精密仪器、家居建材、安防、航天航空、军工等领域。
改性塑料与塑料的应用行业领域存在一定重合,客户根据不同产品或部件对材料的具体需求选择合适的材料:在材料性能要求较为单一且常规塑料能满足要求的情况下,客户通常采用标准化的常规塑料当常规塑料因某方面性能不足而无法达到客户定制化要求,或客户寻求降低使用常规工程塑料或特种工程塑料制件成本的情况下,需要使用改性塑料方能满足要求。
虽然改性塑料与塑料的下游应用行业不存在严格划分界限,但二者在不同领域中分别占据主导地位。在生活用品、产品包装等行业领域中,目前主要使用未经改性的塑料作为原材料而在汽车、电子电气、通讯等使用场景复杂、材料性能要求较高的领域,大多数常规塑料品种无法直接用于制造产品,改性塑料得到广泛应用。
塑料改性化率不断提高
改性塑料最早起源于国外,我国改性塑料发展始于20世纪90年代,伴随“以塑代钢”、“以塑代木”的不断推进和国内经济的快速发展,改性设备及技术不断成熟,整个改性塑料工业体系亦不断完善,有力推动了塑料加工业从以消费品为主到快速进入生产资料领域的重要转型,大大促进了塑料加工业的升级与发展。
根据国家统计局的统计数据显示,2010-2019年,我国改性塑料也实现了快速上升,由2010年的年产705万吨,到2019年的年产1955万吨左右改性化率由2010年的16.2%增长到2019年的20.4%。
汽车和家电为最大应用领域
家电行业是改性塑料行业最重要的下游产业之一,改性塑料拥有出色的安全、无毒、节能环保、抗菌抗霉变等性能,能满足人们对家电轻量化、健康化的需求。改性塑料材料主要被用于制造家电的壳体、叶片、外饰等部件。随着经济快速发展,人民生活水平快速提高,家电的国内市场迅速扩大。此外,我国家电业出口持续增长,在全球家电行业的地位持续提升,已成为我国全球化程度较高的行业之一。国内外市场需求促进着我国家电市场的蓬勃发展,同时带来上游改性塑料行业需求的快速增长。我国家电领域改性塑料使用量已经从2015年的360万吨提升至2019年的460万吨,保持持续增长。
改性塑料在汽车行业应用广泛且历史长远。随着汽车行业的发展,人们对汽车材料轻质、节能、环保等要求日益提高,改性塑料材料凭借其密度低、强度高、成型工艺性能良好的特点,在汽车内饰、外饰、电子电气以及动力总成等各方面均得到了广泛应用。
近年来我国汽车领域改性塑料材料的需求量已从2015年的352万吨上升到2019年的466万吨,逐年攀升。随着汽车产销量稳步上升以及汽车轻量化趋势发展,预计改性材料在汽车领域需求量将保持良好的上升势头。
——更多数据请参考前瞻产业研究院《中国改性塑料行业产销需求与投资预测分析报告》。
发动机配件、水箱配件、空调配件、空滤配件、各种水壶,仪表盘配件、座椅配件、地板配件、顶板配件、档杆配件、方向盘配件、车门内饰件、后视镜以及各种卡扣和固定件,前后车灯、进气格栅、挡泥板、倒车镜。
汽车塑料零部件使用工程塑料的有哪些?
一、尼龙材料(PA)
尼龙主要用于汽车发动机及发动机周边部件,主要品种是GFPA6、GFPA66、增强阻燃PA6等产品。
1、在汽车发动机周边部件上的应用:由于发动机周边部件主要是发热和振动部件,其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。这是因为尼龙具有较好的综合性能,用玻纤改性后的尼龙,主要性能得到很大的提高,如强度、制品精度、尺寸稳定性等。另外,尼龙的品种多,较易回收循环利用,价格相对便宜等,这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。进气歧管是改性尼龙材料在汽车领域中最为典型的应用,1990年德国宝马汽车公司,首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上。之后美国福特用玻纤增强PA66制造的进气歧管应用在V6发动机上,紧接着世界各大汽车公司纷纷跟进,改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。
2、在汽车发动机部件上的应用:发动机盖、发动机装饰盖、汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料,与金属材质相比,以汽缸头盖为例,质量减轻50%,成本降低30%。除了发动机部件外,汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙,如机油滤清器、刮雨器、散热器格栅等。
二、聚酯材料(PBT)
在汽车制造领域,PBT广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等汽车零部件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈,PA易吸水,PC的耐热性耐药性不及PBT。在汽车用途接管方面,由于PBT的抗吸水性优于PA,将会逐渐取代PA。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下,由于潮湿易引起塑性降低,电器节点处容易引起腐蚀,常可使用改性PBT。在80℃、90%相对湿度下,PBT仍能正常使用,并且效果很好。
三、聚甲醛材料(POM)
汽车行业是POM材料最大的潜在市场。POM具有质轻、硬度大、耐磨、耐蠕变、耐化学腐蚀性等优点,非常适合制造汽车用的汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万上节轴承、马达齿轮、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等,尤其是滑块等耐磨零件是改性POM的强项,这些部件对金属磨耗小,减少了润滑油用量,增强了部件的使用寿命。
四、聚碳酸酯材料(PC)
改性PC由于具有优异的耐热性、耐冲击性、刚性和良好的加工流动性,在汽车上主要应用于外饰件和内饰件,仪表板周围部件、防冻板、车门把手、阴流板、托架、转向柱护套、装饰板、空调系统配件、车灯零部件等汽车零部件。
改性塑料在汽车行业上应用越来越广阔,如下图
门内板
目前比较常用的制造门内板的改性塑料是ABS、PP,用它们制作成骨架,并且表面带有一层缓冲层,缓冲层采用PP发泡、TPU、针织涤纶等。在通用、雪佛兰的一些车型中,骨架、面板都采用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状模塑料(SMC)材料,在有的汽车中也会采用天然纤维和PP热压制作而成,这种手段能够有效减轻车门的重量,降低成本,隔音性能得到明显提高。
仪表板
目前仪表板主要有硬质仪表板和软质仪表板两种形式,软质仪表板一般被比较高档的汽车采用,而大客车、货车等车型则基本采用硬质仪表板。仪表板一般用改性PP材料制作,改性PP中主要是以橡胶类的增韧剂和无机填充材料为主仪表板表皮材料以PVC/ABS为主,PVC在耐冲击和耐热性上比较弱,ABS机械性能和成型加工能力比较好,并且与PVC能够进行结合,将两者进行组合可以形成互补。
保险杠
汽车保险杠是使用改性材料的主要部件之一,目前市场上大部分的保险杠都是采用塑料制品制作而成,保险杠的面板是PP、PC/ABS、PC/PBT等材料,骨架是木材或者金属等材料,中间部分是PP发泡材料等。这类材料从环保角度看不利于回收,经过不断创新在制作保险杠面板时可以采用TPO、骨架可以用玻纤增强PP材料、中间部分可以使用发泡PP,使用相同属性的材质制作保险杠,在进行回收前只要进行清洁和干燥处理就可以。
车身覆盖件与底盘
改性塑料制作车身覆盖件,与金属覆盖件相比,车身更加光滑、尺寸更加精确,并且质量、噪声、振动等条件上可以更加优化,所以改性塑料在车顶盖、发动机罩、行李舱盖等方面得到广泛应用。
在汽车底盘中,由于需要承受的负荷较大,因此塑料化存在较大的难题。目前主要是在传动悬挂系统、转向制动系统的耐磨运动件方面应用改性塑料,例如改性PBT、改性POM等材料。
燃油箱
在制作燃油箱方面,改性塑料也发挥着重要的作用,可以根据一定比例混合树脂、粘合剂、PA等材料,然后吹塑成型。此外,还可以利用超高分子量高密度聚乙烯、共聚PA、EVOH树脂等材料制作燃料箱。
发动机进气岐管
目前改性塑料在发动机进气岐管的制造上大多是使用AIM工艺进行制作,在克莱斯勒、凯迪拉克的一些型号的发动机中,进气歧管就应用了玻纤增强PA。
汽车发动机中在运行中温度会不断升高,所以发动机周边的零部件必须在承受220摄氏度高温的同时还能保持超高的强度,如果是在比较寒冷的天气下还要有承受低温的性能,因此一般采用PA66材料来确保塑料化零件的性能。
离合器执行系统
离合器因为经常在高温环境下工作并且又受到压力润滑油剂的影响,传统制造工艺中使用金属材料,但是在不断的试验中,改性塑料制作离合器执行系统优势更加明显,在制造离合器执行系统时利用50%长纤维增强黑色尼龙LFRT原材料,稳定性更高,并且节约成本。