【RockZhu的回答(26票)】:
谢邀,题主的问题其实和这样的问题是类似的:汽车用塑料材质与传统钢板材质相比有什么优势? - Rock Zhu 的回答 ;
首先,塑料材料在重量等方面相对传统的金属材料更有优势,但是它的缺点也同样明显,作为一个比较新型(相对传统的钢材)并且正在不断发展的材料种类,在成型理论方面还存在很大的空白,也就在一定程度上制约了塑料在成型工艺上进一步发展;以常见的注塑成型工艺(汽车类部件最常用的成型工艺),我们最为头疼并不是制件结构多复杂的问题,而是过大或者过小的制件,过大的制件担心是受限材料本身流动性能导致无法获得完整的制件;过小的制件则是受限于成型机台无法精准的进行计量(合格的产品不仅是尺寸和形状能达到图面的要求.而且产品的重量也必须是稳定在一个范围的,这是衡量成型过程是否稳定的很重要的指标.);可以这么说用塑料制造大型汽车覆盖件在成型工艺方面的确是有难度的,题主可以简单了解下能提供汽车注塑模具上使用的大型热流道系统的厂商有几家就可以知道了;而且就那么几家公司,并且当你采购时,他们还有各种免责声明和使用限制(让你感觉稍微不注意就被各种坑的感觉)。
第二.作为材料本身性能方面,塑料的绝对强度、耐高温、耐气候性、疲劳强度等指标是远远不如传统的金属材料的性能的;以汽车发动机盖部件为例,这个区域的工作温度已经超过了我们经常使用的通用型塑料的使用极限;只有极少数的特种工程塑料能满足要求,既然是极少数的材料,这也就意味着这些材料在成型工艺和采购成本方面上并不比传统材料有更大的优势,所以汽车制造商也就没有过多的去推动材料方面的研究工作。
第三,我们在选择制作材料的时候,首先是要确定工件的使用要求,然后才是加工工艺和材料采购成本方面;并不能材料是否便宜或者材料某些方面的优点作为唯一标准使用的。
这个问题要是真正展开来讲,涉及方面太多的确让我在回答的时候有些不好下手,毕竟科技在进步;我也毫不怀疑在回复这个问题同时,世界上某个角落已经有一台全塑汽车诞生,而我只能看着它的车尾灯渐渐远行。
最后,此答案基本上立足目前被大范围应用的常规案例;如果有人把F1或者DTM赛车的制造作为反驳依据,本人依法保留反击打脸的权力,谢谢。
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把这个回复变得更详细点,主要是我发现有些概念变得模糊了,导致有点回答不上来的情况(我并不是针对题主,毕竟有些专业性的词汇理解起来是会有些偏差的).
首先,我想先解释下汽车保险杠的结构,如下图:
其实大多数人错误的把保险杠外身(就是图中体积最大,大家平时可以直接接触的部件)等同于保险杠本身(保险杠外身:其实伦家真的不是保险杠的全部,你们这样简化称呼,真的大丈夫么?),这也就出现各色各样黑车厂在保险杠方面偷工减料的外行说法了。
然后,我们继续看下关于汽车的车门结构图;
上图中,最大的塑料制件就是车门装饰板。很遗憾很多人也管这个叫门板,而且是正儿八经的从业人员叫~上图中,最大的塑料制件就是车门装饰板。很遗憾很多人也管这个叫门板,而且是正儿八经的从业人员叫~
我继续回答题主在评论中提到的问题:关于在汽车上更多使用塑料制件,是否是用金属材料冲压难度更大?如果按目前汽车行业设计风向,用金属材料成型上面的所说的保险杠外身和车门装饰板,的确在工艺上更有难度,因为复杂的曲面变化和结构设计往往会导致冲压的良品率大大下降;一般人概念中,金属冲压过程就是用压机把模具合一起,咣当一声产品就出来了,实际是冲压制件过程更多的是一条流水线,每个工位都负责产品上一部分的特征成型(简单孔或者凸台)或者是成型特征的一部分(比如深孔,就是每次拉深一点而不是一次就拉完)。对于注塑成型来说,这些就真的不叫事,简单粗暴一套模具一台注塑机加上附属设备,几分钟就给你一个成品了。这就是我们所说的塑料在加工方面的优势了。再回到产品的性能要求方面,其实大家都知道:无论是保险杆外身还是车门装饰板,都不是要求受力很大的部件,用通用型塑料材质就足以胜任,而且塑料本身还能轻一些。所以现在汽车上都用塑料去制造。
回答第二个问题:汽车上不同区域的覆盖件采用不同材料,主要是利用不同材料的性能优势,在降低成本的同时,尽量提升汽车性能,以汽车门板为例,以前我们通常会觉得那些好车关门声音低沉或者厚重,就判断质量好,而且觉得太轻的汽车会容易翻。其实伴随技术进步,通过合理的设计减重,使用性能更优异材料,汽车的安全性会越来越高(大学时,我曾经看过到杂志上一个图片是一个8岁的小女孩举起了一扇完整的车门,汽车厂商:宝马)。
其实,无论是从材料成本、加工工艺或者是性能要求方面去回答这样的问题我都觉得是很纠结的事,总觉得是太极端而且不严谨的态度。最后,我只能这样总结:科学的进步从根源上是人类对所在环境的不满度的体现,而且由诞生的新事物则是进步的体现。
回答有点太开放了,最后给大家一张用来黑保险杠的图片:
备注:车型是飞度,其实飞度的安全性能还是过得去。。。。上图的原因,我只希望大家黑得更有诚意些。最后还是那句话:不要用过去的经验武断的下结论,因为按力学模型,保险杠真心不需要搞得太厚,安全驾驶才是王道。
以上图片来自网络,如果涉及侵权,请告之,我将及时删除的。本回复请抱着多看看的心态阅读,部分表达不专业,请各位见谅。
【赵小西的回答(1票)】:
刚才看了另一位知友摇滚猪的答案,发现我想的太简单了。原本以为用塑料蒙皮很简单,只是因为材料特性的区别而没有全车使用。原来全车塑料蒙皮在技术方面有一定难度。不能像钢板那样冲压,必须注塑成型,对蒙皮这种大片状的浇复杂精密的东西比较难搞,成本高,良品率低。
塑料的车身蒙皮在遇到轻微碰撞时还不容易变形,撞凹了也能自己回弹恢复。
但也有缺点。
一个就是耐用性。
目前轿车的前后保险杠基本都是塑料的。两年内的车,保险杠是非常坚韧的。用脚用力踹也很难踹破,变形了也会自己复原。但如果年数有点长,三四年以上了,那保险杠会老化变脆,碰撞时很容易裂。
还有一点是修复的便利性。轻微碰撞只是碰撞的一种。很多时候还是会撞破或是严重变形。这样的话,铁皮可以通过钣金等修复。而塑料的则很难修复,需要整体更改。为了撞坏的一小块地方而换一整块蒙皮,并不合算
【知乎用户的回答(1票)】:
楼主这个想法不错,请百度搜“汽车 复合材料”
就目前而言,汽车的前后保险杠都已经是聚丙烯塑料的了。记得,以前央视的SB记者还报道过,说什么是汽车厂偷工减料用塑料的骗人,结果直接被打脸。
所以,工艺和安全不是问题,问题大概还是大众的接受程度,尤其是拿汽车当坦克开的。
另外,想到一个,奔驰的smart就是全塑料的外壳
【侯马可的回答(5票)】:
我不说话,我就发两个图……
【卢俊杰的回答(2票)】:
其实已经有了,克尔维特就在用
【tomgsu的回答(1票)】:
目前有量产的车型生产,如smart,最近的有宝马i3,不仅外覆盖件全是塑料,其车身用的都是碳纤维,叫黑车身。黑车身各部件间全用胶粘剂粘贴,只有很少部分用了钢材。汽车之家有介绍,更详细的涉及产业链部分太多,不详细介绍。http://m.autohome.com.cn/tech/201210/405140.html
为什么不普遍使用塑料件代替传统金属,其中最大一个原因是成本,不如传统的工艺便宜。但是随着国家油耗法规的日益严格,塑料的使用会越来越多,尤其是在电动车上。
【我看看的回答(0票)】:
用塑料的话,成本怎么降得下来,塑料可是比铁皮贵的多
【enfieldlee的回答(0票)】:
撞裂了就不能钣金了,你确定要用塑料?
【学习小标兵的回答(0票)】:
这样子的话速度太快你的汽车就真的是“飞起来撩~”
【卞老板的回答(0票)】:
超级简配版的丰田gt86,貌似碳纤维是一种高级塑料来着
【李大伟的回答(0票)】:
工艺和安全不是问题,问题大概还是大众的接受程度,尤其是拿汽车当坦克开的
【林有利的回答(0票)】:
其中最大一个原因是成本,不如传统的工艺便宜
【胡汐淮的回答(0票)】:
发动机肯定用不了塑料了,因为发动机的温度能达到2k多摄氏度,目前的发动机外罩是塑料的
【孙逸山的回答(0票)】:
完全可以。通用的子品牌,土星汽车是把塑料车体当卖点的。 很多跑车也用塑料来减重。塑料除了轻之外还有个优点,那就是在受到轻微冲击后不会凹陷。
塑料车体没有成为主流也是有原因的。
1、热胀冷缩。金属也有这个问题但塑料受温度影响更大。很多土星车主都抱怨一到冬天车身各处缝隙都变宽了。
2、坚固度。金属撞击后会扭曲形变,塑料则直接碎裂。这里还得提一下温度的问题:有些土星在冬天车身会自己裂开,受了轻微的撞击就碎了。
3、生产速度。虽然塑料本身比金属便宜,据Gm一个负责人说它的生产速度比金属车身慢很多。这变相增加了成本。
4、回收。汽车是回收率极高的商品。车上的零件被卖掉之后,车身通常会被金属回收场处理掉。塑料的回收难度比金属高很多。
【阿仁的回答(0票)】:
优点:轻量化,造型自由度大(比钣金容易成型),容易维修,不会有外观锈。。。如果只是作为装饰部件,缺点:成本高、容易老化、尺寸精度差、受温度影响大(特别是顶盖),如果作为结构部件,缺点:成本高、刚性差、与钣金密封困难,结构复杂,容易产生蠕变、尺寸精度差。。普通车比较常见的是塑料背门、塑料翼子板
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