[汽车轻量化在线] 摘要：汽车零部件产业化需要快速成型特性。 块状模塑料（SMC）片材成型速度快，可塑性好，机械性能好，通过模压工艺加工方便。 它具有相同的性能。 它可以减轻车辆的自重，是可以替代某些车身和零部件实现车辆轻量化的材料之一。 本文通过对比国外产品的特点，简要介绍了国外SMC技术未来的发展方向。
由于当前节能环保的需要，汽车产业的发展面临着能源和污染两大问题。 节能降耗已成为汽车行业的重要课题。 车辆质量每增加1%，油耗可降低0.7%。 汽车轻量化是推动节能降耗的主要途径之一，而采用SMC替代车身钢、铝件是轻量化的主流方向之一。
SMC片材分为三类，可替代部分汽车车身零件。
SMC片材在车辆上的应用分为通用型、结构型、功能型三类。 通用型主要依靠板材硬度高、重量轻的特点，适合替代机身内的普通钢、铝合金； 结构型式在通用型中进一步加强其硬度，可用于车身结构件； 功能型强化了其耐低温、防腐、韧性等特性，可用于底盘外壳等低温部件。
(1)通用型SMC片材质轻、硬度高、易于成型，用于替代部分汽车车身钢件。 该类板材重量轻、强度高、设计灵活、易于成型。 可用于替代车身钢质装饰件和非承重结构，减轻车辆部件重量。 目前，它用于车辆内饰板、仪表板、车灯、门把手、转向杆、引擎盖、车顶、行李箱周围、地板等。
(2)结构SMC片材具有较高的硬度和刚性，用于替代汽车车身的一些承重结构件。 此类板材的构成材料中，树脂碳化物采用高性能乙烯基酯树脂和醇酸树脂，使其具备车辆结构件所需的硬度、刚度等热性能。 可用于车身框架，如车身、底盘等。 、保险杠、车门、引擎盖、扰流板、挡泥板、座椅框架等
（3）功能性SMC片材增强了耐低温、耐腐蚀、韧性等特性，用于替代一些有特殊需求的汽车零部件。 此类板材的性能主要由晶界处的填料和玻璃纤维毡决定，可替代耐低温、耐腐蚀、高硬度等特殊要求的汽车零部件。 例如车辆底盘盖、变速箱阀体、变速箱盖、导风板、水箱、风扇盖、排水管插座、天然气瓶等，对耐低温、耐脾、耐腐蚀等要求较高。 保险杠除了对硬度有要求外，对硬度也有一定的要求。
美国轻量化比例可达1.2，国外功能材料已达到先进水平。
2000年，工业上使用的SMC材料比重约为1.8。 近年来，SMC研究机构和供应商在成分成分为传统材料的情况下，将材料比重提高到1.4，然后使用替代填料或玻璃纤维毡。 这种方法进一步将比重降低到1.2，有的甚至达到1.0以下。 其中比重1.2的产品已投入商业应用。
（1）美国公司在SMC材料轻量化研究方面处于领先地位，量产产品相对密度达到1.2。 日本大陆结构塑料公司（CSP）推出的模型材料采用玻璃化微球代替部分氯化钙填料，从而使材料变得更轻。 其产品密度从初期的1.9提高到2014年的1.6，再到2016年的1.2。目前主要供应福特车兵器，替换掀背车的21个车身板件，包括车门、甲板盖、四分之一面板和挡泥板由 模制而成，总共减轻了 9 公斤的车身重量。 也增加了整车的生产成本。 所有SMC替代材料的加工成本比注塑钢或铝的成本低50%至70%； AOC、A.等公司也宣布比重为1.2以下的SMC产品供应给世界各地的小型汽车公司（表1）。
表1 国外部分SMC材料生产商及研究机构
（2）国外公司SMC产品轻量化有待提高，功能性产品已达到世界先进水平。 在轻量化方面，生产的主流SMC产品大多采用传统材料，比重在1.5左右。 部分企业如创复合材料有限公司的比例已达到1.3。 与美国相比，还有很大的进步空间； 在材料改性方面钢材材料的通用密度是多少，目前国外一些公司通过改性树脂获得并改进SMC材料。 例如，华昌聚合物主要采用乙烯基酯树脂等改性树脂来替代传统的不饱和聚酯树脂，然后将它们以不同的比例混合。 该系列材料取自不同的SMC改进材料。 其自主研发的MFE系列树脂中钢材材料的通用密度是多少，752型号采用高强度乙烯基酯树脂，降低了碳化物承受玻纤用量的程度，使玻纤用量达到树脂用量的300倍。 ~400%，硬度高，是结构较好的SMC； 756型号采用热固性醇酸树脂共聚乙酯改性，具有较高的耐热性和耐腐蚀性。 该树脂技术在国外处于国外先进水平。
表2 华昌聚合物不同类型SMC产品成分
单位：质量份
注：为添加橡胶弹性体的不饱和树脂； 为高强度乙烯基酯树脂或醇酸树脂； 它是一种热固性醇酸乙烯基酯树脂。
替代填充材料或玻纤毡是轻量化发展方向
目前国外一些公司在提高SMC材料性能方面处于国际先进水平。 但该材料的相对密度与美国相比还有很大的提升空间。 通过与美国先进的轻量化技术相比，填料中的填料含量有所降低。 用更轻的玻化微球代替CaCO3、用更轻的碳纤维代替玻璃纤维毡是轻质SMC材料的发展方向。
结论
SMC重量轻、强度高、易于加工成型。 可分为通用型、结构型和功能型三类。 可替代车身部分钢、铝件，是汽车轻量化的主流方向之一。 目前，国内SMC产品轻量化程度较高，相对密度比可达1.2，而国外则在1.5左右； 国外通过替代改性树脂，增强材料的硬度、耐低温、耐腐蚀性等，提高功能材料的性能。 达到先进水平； 通过对比国内外轻量化技术，SMC部件中替代更轻的填料、用碳纤维替代玻璃纤维毡是SMC材料未来轻量化发展的方向。
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