理想汽车下摆臂引发争论:塑料能否运用在汽车底盘结构件上
发布日期:2020-05-09 15:14   来源:未知   阅读:

  2月26日,有热心网友在微博上反馈,上的下主摆臂使用了塑料,顿时引起了一片热议,许多网友都发出了合理的疑问。

  事后不久,就在这条微博下面,部件供应商、OEM官方都站出来做了澄清和解释,更有业界大咖科普道,这种塑料下摆臂实际上比金属材料制造的零部件更贵,才平息这场讨论。

  但凡每一次有人发现,汽车上的结构件大面积使用了塑料,就都会引起一场battle,那么塑料究竟在车身上管不管用?

  为了探讨这个问题,我们先来看看理想汽车的下摆臂究竟用的是什么塑料。通过下面这张局部照片,产品零件底色为黑色,表面呈浅灰白色,在注塑行业有过3~5年从业经验的人都应该能判断,这种材料里面加了玻纤,常用的能加玻纤的塑料,一般有PP料、PA料,随后理想汽车的官博也证明了这是PA6+50%GF。

  PA6究竟是一个什么东西?PA这两个字母实际上是Polyamide的缩写,这个单词翻译成中文叫聚酰胺,俗称尼龙。尼龙品种多,分为PA6、PA66、PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA46等型号,但主要产量集中在PA6、PA66这两种型号上,占了尼龙总产量的90%。

  在国际上,尼龙的使用量位居五大工程塑料之首(PA,PC,POM,PPO、PET)。目前尼龙料已经广泛应用于汽车、机械、电子电器、通讯设备、仪器仪表、建筑领域的结构材料。

  PA6的主要特点是机械性能优良,强度高,刚性好,耐磨性好,自润滑性强,尼龙的使用温度范围宽广,可以在-40℃~100℃的环境内自由使用,耐油性好,化学稳定性好,阻燃性好,易于加工。不足之处是尺寸稳定性差,吸水率高。

  经过化学实验研究证明,PA6的酰胺基团浓度较高,因为他的机械强度高,它与铸铁、铜、铝、等金属材料相比,比刚性逊于金属,但比强度高于金属。并且能通过数据证明,PA6随着温度和吸水率的增加,冲击强度会逐渐升高。

  但与金属不同的是拉伸强度、弯曲强度、拉伸弯曲模量会随着温度和吸水率的升高而降低。热变形温度随着载荷的升高和吸水率的增加,也会出现下降。

  PA6随着在大气中暴露的时间增加,机械性能也会逐渐下降,但下降到一定程度后会缓和。

  由以上性能试验可以看出,PA6还并不是完美到无懈可击,也有很多缺点,在这些缺点面前,我们是不是就望而生畏,摒弃其使用呢?别慌,材料学科的科学家们通过一种方法来可以降低它的弱点,放大它的强点,加以利用,那就是通过增加玻纤成分来提高PA6的性能,这也是我们为什么看见官博的材料后面有一个数字后缀的原因。PA6玻璃纤维的用量可以在50%的范围以内进行添加,如果比例再高,加工时的流动性能就不太好,机械性能就会出现脆断,如果玻纤加得太少(低于10%),又起不到显著的加强作用,通过官博证实,此零部件的玻纤用量刚好在50%。

  有数据证明,通过玻纤加强以后,PA6的机械性能、刚性、尺寸稳定性、耐热性就明显提高。

  玻纤加强过的PA6作为代替金属材料的结构零部件使用时,其疲劳强度约为未增强的PA6的2.5倍。

  通过玻纤增强的PA6除了与未增强的PA6的用途相同外,还可以制作机械强度更高、刚性、韧性、耐热性和尺寸稳定性方面更高要求的零件。

  通过上面的数据对比发现,通过对PA6增加添加剂的方法,是可以扬长避短,来提高性能,替代金属进行使用,并且我们在PA料的使用领域中,可以看见,大量的PA6和加玻纤的PA6已经应用在轴承、齿轮、螺母等零件上,这些零件在使用过程中需要强大的机械性能、耐磨性和抗冲击性,并且在载荷寿命上也必须经得起一定的考验,理论上来说,PA6的增强玻纤材料也可以用于车身底盘上。

  通过业内大咖的解密,该零件结构中还镶嵌有金属骨架作为受力主体,塑料层作为辅助部件即增加了金属的强度,也弥补了金属缺少韧性的特点。所以使用PA6+50%GF的材料来制造这样一个部件一点也不奇怪,至于这个零件在市场上是否存在质量问题,则需要考验OEM的验证和过程控制的水平,但不能以偏概全的说塑料就不能用于底盘结构件上。

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