发布时间:2023-10-29 09:49:31
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇汽车工业与材料,期待它们能激发您的灵感。
关键词:铝合金;汽车工业;应用;前景
铝合金作为一种较为常规性的有色金属工业材料,被广泛的运用在各个工业领域,汽车工业中汽车的零部件中有很多地方用到了铝合金,如汽车车身等,铝合金本身有多种型号,不同的型号被运用在不同的汽车零部件中,铝合金在汽车工业中的发展前景还是比较广阔的。
1.铝合金材料概述
铝合金作为应用最为广泛的合金,本身具有优良的导电性、导热性和耐腐蚀性,并且密度低、强度高的特点,多方面的优点,使得其成为应用最为广泛的合金材料。铝合金由于本身的物理特点,决定其拥有较强的塑性,具有方便加工的特点,可以制造成各种类型的板材。铝合金主要是在经过长期的实践证明后,人们将纯铝通过热处理的技术手段加入了其它的合金元素,得出的铝合金的强度比纯铝要高,同时也保有了纯铝的轻质的特点,使得这样的合成为铝合金变成了一种较为理想型的工业材料。
铝合金主要是作为一种复合型材料应用在各个工业领域,在各领域的工业生产中,铝合金超高的性价比,成为有色金属材料的首选,在工业生产中,铝合金用其本身的优点,代替了部分金属的缺点,综合之下,铝合金成为一种最合适宜的有色金属工业材料。
2.铝合金在汽车工业中的应用
随着世界范围内能源危机的到来,汽车行业的节能降耗成为其发展的重要方向。而汽车的节能降耗,就不得不考虑到汽车的自重以及油耗,本文主要探讨的就是汽车的本身的自重问题所引发的能源的浪费,汽车重量的减轻,能够有效的提升每升燃油的行驶距离,因此汽车车身以及零部件的选择就显得重要起来,实践证明,铝合金是一种良好的汽车车身以及零部件选择材料。铝合金具有较好的可塑性,密度小,质量轻,并且具有一定的耐腐蚀性,最重要的一点是性价比高,成本低,因而成为一种较为常规性的汽车制造的工业金属材料。有研究显示,采用铝合金材料,能够有效的提高汽车的行驶效率,极大的降低汽车能耗,对节能环保有一定的功效。
说到铝合金在汽车工业中的应用,就要从铝在汽车中的应用说起,资料显示,最早将铝材应用到汽车工业中的是印度,后来逐渐被越来越多的人效仿。甚至曾在一些早期的豪华车上应用过。随着铝合金的不断发展,其应用也自然开始变得细化了,应用在汽车工业中的铝合金,主要有铸造铝合金和变形铝合金,其中铸造铝合金的使用量是比较大的。其具备了铝合金本身该有的优点,能够根据具体的现实情况来对汽车零部件的形状、质量等进行塑形,将不同的零部件的价值发挥到最大的程度。例如铸造铝合金能够应用在离合器外壳、变速器、水泵等部件上。除此之外,现在汽车工业中也开始采用一些新型铝合金,诸如泡沫铝合金、快速凝固铝合金、铝基铝合金等。泡沫铝合金,作为一种气泡型铝合金材料,质量小是其最大的特点,除了质量小,其还具有较高的吸能特性,将其应用在车顶盖板上,也能在一定程度上提高了安全性。快速凝固铝合金,是一种利用铝合金固液态极限的一种铝合金,这样的铝合金代替了钢构结构,减轻了车身质量,同时也在一定程度上降低了噪音。而铝基铝合金,是一种复合型材料,这是一种增强型材料,具有较好的耐热、耐磨等性能高,一般可以用在发动机上,发动机的零件就需要高强度的耐热、耐磨性能材料。
3.铝合金在汽车工业中的发展
铝合金作为一种质量较强的有色金属材料,被广泛的应用在多个工业生产与制造领域。在汽车工业领域,铝合金也自然的发挥了其巨大的使用价值。一系列的实践证明,铝合金具有超高性价比,与此同时本身也具有多方面的优势,能够在汽车工业的节能降耗上发挥不小的价值。铝合金与其他的合金相比较而言,在成本、技术、制造等方面具有明显的优势,是一种综合性能比较好的轻金属材料,在未来的汽车工业发展中,也必将是一种重要的制造材料。目前,我国的铝合金技术在汽车工业领域的应用没有一些发达国家先进,但是随着近些年来的发展,我国在这方面也取得了一定的成绩,相信在未来的汽车工业发展中,铝合金必将成为首选的轻金属材料。这也是全球范围内能源问题的有效解决方式之一。
铝合金多方面的优势决定了其在汽车工业领域的广阔的发展前景,相信未来我国也会在铝合金在汽车工业领域的发展中取得一定的成绩。
4.结语
铝合金是一种比较普遍的工业金属材料,被广泛的应用在各个机械制造工业领域,汽车行业就是其中一个采用铝合金的行业,铝合金在汽车工业中的应用有铸造铝合金以及变形铝合金,除此之外,还有一些新型铝合金被应用在不同的汽车零部件上。我国对于铝合金在汽车工业发展中的研究还是比较落后的,但是近几年也取得了一定的发展,未来铝合金将会是汽车工业首选的材料。
[参考文献]
[1]武仲河,战中学,孙全喜.铝合金在汽车工业中的应用与发展前景[J].内蒙古科技与经济,2008(09).
由于从多国引进产品基础,诸多跨国公司进入中国,使中国汽车工业面临严重的技术标准匹配、整合问题。繁杂的技术标准体系,严重影响了中国汽车工业的资源配置和中国大汽车生产企业通过兼并重组在内部优化资源配置,也严重影响了中国汽车工业零部件体系与中国汽车工业配套原材料工业体系的形成,以及中国汽车零部件企业的发展。
在汽车零部件领域,这一问题尤其突出。随着我国大汽车公司纷纷与跨国公司合资,我国的汽车零部件企业逐步分化成四个系统:遵循欧美技术标准的生产厂家;遵循日本技术标准的生产厂家;遵循韩国技术标准的生产厂家;基本遵循我国原油技术标准的生产厂家。四大系统受制于不同的技术标准体系,家具了我国汽车零部件工业体系分割、分散的状况,汽车零部件企业之间难以实现战略联盟,严重限制了汽车零部件产业集聚和规模经济效应。整车生产企业也难以在本集团内实现零部件的规模生产,实现零部件的通用化、系列化生产。
由于上述问题的存在,使中国汽车工业虽然规模持续扩大,但是在许多整车、汽车零部件、原材料领域,仍然难以形成规模经济优势;有些领域甚至由于批量小、标准混乱,不得不依靠进口;大汽车企业集团难以整合自己范围内的资源,进行优化配置。
2、我国汽车工业标准的问题
2.1我国汽车工业大企业在技术标准方面的以来和跟随状态,加大了我国汽车企业对跨国公司的技术路径、制造工艺和零部件、原材料配套的以来。例如,在产品国产化方面就大大降低了我国汽车企业的话语权,汽车零部件认证要到跨国公司总部去,按照对方技术标准进行检测。因此,技术标准以来对我国汽车工业自主创新、开发新产品形成了多方面的束缚,使自主创新成本增加,创建自己的产品平台更加困难。
2.2我国汽车工业技术标准制定中,存在着多头管理、缺乏协调的问题。在我国政府中,参与汽车工业技术标准制定的部门有国家发展与改革委员会、国家环境环保总局、交通部、公安部、国家标准化管理委员会乃至卫生部等部门。由于多头管理,导致技术标准出台缓慢,同一领域存在多个标准难以执行,修订技术标准之后,有些技术标准相互冲突,难以从行业发展的需要及时制定统一的技术标准问题。
2.3我国汽车工业技术标准在某些领域仍然存在空白。例如,在汽车电子零部件标准方面还存在着许多空白。在汽车安全技术标准方面,目前欧洲汽车安全的概念已不仅是保护汽车乘员,2006年10月1日欧洲颁布“行人保护”标准,要求汽车设计过程中必须保护和汽车相撞的行人的安全。中国的汽车安全标准无疑落后很多。我国国内目前的安全法规甚至没有规定汽车必须安装安全气囊。政体而言,我国的碰撞安全标准和欧洲相比,还有一到两代的差距。
2.4我国汽车工业技术标准在执行中,由于受到地方政府保护有关企业,检测试验技术装备水平低、企业不认真执行、多头管理等原因的影响,往往难以得到严格的执行。技术标准对汽车工业本应起到的促进作用大打折扣,也未充分发挥其对落后生产力的淘汰作用。
2.5配套工业的技术标准之后于汽车工业的技术标准。汽车工业的配套工业在水平提高的速度上滞后于汽车工业,尤其反映在技术标准的滞后方面。例如,汽车工业用渗碳钢的技术标准仍然是20世纪50年代的,只有少数几家企业能够达到国外目前的技术标准,而且还存在较大的离散度。由于多来源引进技术,导致技术标准复杂、混乱,因而使配套工业面临由于品种杂、数量相对少、难以形成规模和体系困难等问题。
从提出问题的形式看,直问式论述题已被材料式论述题彻底取代;材料式论述题的特点是:在题目的情景设计上,可以是一个或几个具体事实材料,也可以是一组或几组数据图表,也可以是上述材料的交错使用。从题目的设问方式看,可以是明显性设问,也可以是隐含性设问;可以是一题一问,也可以是一题多问;可以是收敛性设问,也可以是扩展性设问。
从提出问题的内容看,高考论述题侧重于考查我国政治经济生活中的重大问题,具有文字少信息多、可比性强等特点。考生要正确解答高考论述题,一方面要能够准确把握一年来的重大时事热点和具备坚实的理论基础,另一方面又必须具备良好的理论联系实际的素质能力。
综观近几年的高考试题,这类题目在高考试卷中所占分值大(约16分到20分之间),但是考生的得分率普遍低。考察考生失分比较重的原因,我以为主要是在审题即如何看懂表格本身直接体现的信息及信息背后所隐藏的本质内容和解题思路方法这两个环节上。本人欲在此文中以高考试题为例,就怎样使用哲学思维进行审题、解题谈一点肤浅的认识。
例:运用经济学有关知识,分析下列图表并回答问题
图表I:我国汽车制造企业的年产量与资金利润率的关系
图表II:1990-1998年中美汽车年产量及占世界比重
图表III:1997年中美最大汽车公司生产规模比较
注:我国目前有115家汽车整车生产厂家,数量堪称世界第一。
(1)这三个图表反映了什么经济现象和问题?
(2)中国加入WTO后对我国的汽车工业会有什么影响?
(3)你认为我国的汽车工业怎样才能提高国际竞争力?
一、利用现象和本质或原因和结果之间的辨证关系以及两点论的观点(注:如果材料给予正反两方面的例子请运用两点论)对材料进行哲学剖析,力求对每段材料和全部材料之间的内在含义及其指示性方向有正确的把握。
首先,找出每段材料的关键词,并根据关键词的指向挖掘出其隐含的内在涵义;并且,在通常情况下,对关键词的内在涵义的了解和把握正是命题者的意图所在。
例如:图表一中,资金利润率是关键词,而其内在涵义是指企业的经济效益;年产量是关键词,而其内在涵义是指企业的经营规模。图表二中,中国汽车产量的逐年增加反映了我国汽车工业取得了长足的进步,但当材料把中国汽车产量占世界汽车产量的比重与美国汽车产量占世界汽车产量的比重进行比较时,我们可以得知中国仍是汽车生产小国,那是什么原因导致的呢?对待图表二,我们要采取两点论,同时要把图表的内在涵义"是什么阻碍了中国汽车企业的进一步发展"透过图表挖掘出来。图表三把中国一汽与美国通用两大汽车公司的某些具体指标进行比较,考生可先分析数字背后的隐藏涵义,并结合题下注(审读注释有助于把握图表的内在联系及材料的中心观点)可以归纳出企业规模与企业经济效益的内在联系。
其次,把每段材料中的关键词以及全部材料中的关键词进行内在的联系,并利用哲学思维进行剖析,可把其定为原因与结果、现象与本质等具体的联系形式,通过这个步骤,有利于考生明白出题者的意图并根据其意图组织答案。
例如:图表一中,年产量的增加即企业规模的扩大是原因,资金利润率的提高即经济效益的上升是结果。图表二中,1997年中国汽车产量是145.6万辆与图表三中的题下注:我国目前即1997年有115家汽车整车生产厂家,数量堪称世界第一相联系相结合,可以归纳出在我国存在汽车企业规模小、重复建设严重这一现象,而这一现象正是我国汽车企业经济效益差的原因之一,而此处正是命题的出题意图所在;而这一意图正是图表一的本质内容所在。所以,我们可以认为图表二、图表三是图表一本质内容的具体化。
二、迁移设问方式,针对不同的设问方式利用哲学道理进行剖析,并按照哲学逻辑组织答案。通过迁移设问方式,考生可以把千奇百怪的设问方式变成自己熟悉的设问方式,这样有利于考生把自己所学的知识与题目结合起来,以期取得好的成绩。
例如:设问一,这三个图表反映了什么经济现象和问题可以迁移为这三个图表是什么?针对"是什么",考生要运用现象和本质的原理组织答案。先分析材料中的关键词--现象及其内在涵义--本质,在此基础上进行综合,以挖掘出每段材料以及全部材料的内在联系--本质;此外,针对"是什么",考生要注意两点论的运用,特别是材料中有正反两方面的素材。例如,透过图表二中美国汽车企业的产量这一现象,我们可以得知汽车工业作为美国最重要的支柱产业已经确立--本质;图表二中中国汽车产量的增加说明中国汽车工业取得了极大进步,而与美国及世界产量的比较又说明我国汽车工业的不足--两点论。
例如:设问二 ,中国加入WTO后对我国的汽车工业会有什么影响可以迁移为加入WTO将对中国汽车工业造成怎么样的影响?针对"怎么样",我们要坚持矛盾分析法中的"两点论"、"两分法",力求全面地看问题。例如,我国汽车工业的现状使得面对"入世"是一种严峻的挑战,将面对残酷的国际竞争--不利的一面;同时也是一种机遇,"入世"将促使我国汽车工业提高效率、降低成本,加速汽车工业产业结构调整和产品结构调整--有利的一面。
例如:设问三,你认为我国的汽车工业怎样才能提高国际竞争力可以迁移为中国的汽车工业要发展该怎么办?针对"怎么办",我们要坚持利用矛盾分析法中的"内因和外因的辨证关系"来组织答案。例如,面对"入世"的挑战,我国汽车工业要提高国际竞争力,必须做到:国家要加强对汽车工业的宏观调控,完善市场经济体制,优化我国现在汽车工业的资源配置,以市场为导向,使汽车制造企业优胜劣汰,创造有利于国有大型企业发展的外部政策环境--外因是事物发展的条件;企业要在国家宏观调控下,以市场为导向,实行企业兼并和大型企业的"强强联合",组建我国的汽车"航空母舰",优化资源配置,实现规模效益,增强国际竞争力--外因通过内因起作用;企业要遵循价值规律,坚持市场为导向,不断提高竞争意识--内因是事物变化发展的源泉;依靠科技进步,采用先进技术,改善经营管理,使企业的经济增长方式由粗放型向集约型转变--内因是事物变化发展的源泉;提高劳动生产率、降低生产成本,提高产品质量和档次,提高经济效益--内因是事物变化发展的源泉。
注:
我国汽车工业技术创新能力与国外的比较分析
专利申请数量专利申请数量也是衡量一国研发能力的重要标准"就我国汽车产业而言,从量的方面看,2003年,我国的专利申请数达到182226件,位居世界前列,然而细细分析,情形却不容乐观"从质的方面看,我国的专利申请项目中,产品外观设计创新占绝大部分,并且有逐步上升趋势,而发明创作和实用新型技术的研发相对较少。
我国汽车工业技术创新能力建设存在的问题)自主创新能力有待提高
目前国内零部件产品对技术输入有较强的依赖性〔、中、闷汽乍零部件企业在某些中低附加值产品方面具有相当的开发能力;在汽乍关键零部件的技术开发方面具有一定能力,但是与国际先进水平差距甚大,尚不具备进行基础研发、同步开发、系统开发和超前开发的能力许多关键零部件仅仅是仿制外国产品"。
关键词:汽车;环境负荷物质;回收利用
中图分类号:X321文献标识码:A文章编号:16749944(2016)02011703
1引言
日本的报废汽车回收,最初是以回收废钢铁资源为主要目的。1985年,随着日圆升值,废钢铁价格越来越低,报废汽车产生量也越来越大,而且国家对环境保护的要求也越来越高,报废汽车的回收制度开始逐渐转变为以回收处理废弃物,减少对环境的影响为主要目的。为此,日本于2005年实施《关于报废机动车再资源化等的法律》(简称《汽车回收利用法》),而在该法实施以前,日本报废汽车的处理依据《废弃物处理法》、《氟利昂回收销毁法》进行。
2法规要求
《汽车回收利用法》扩大汽车企业回收废旧汽车的责任,按照谁使用、谁负责的原则,消费者在购买新车时就要交纳汽车回收处理费,用于补贴回收废旧汽车。对汽车企业提出要求:在设计制造汽车时要尽可能多地采用可以回收再利用的材质和结构。2004年实施的修订《车辆注销登记法》则要从车辆登记、注销各环节中,加强对更新汽车流向的信息管理,促进废旧汽车的回收、拆解及资源综合利用。
法规要求需对报废汽车从物质、信息、资金等方面进行管理,公益财团法人汽车回收再利用促进中心作为法律制定的法人,负责回收再利用系统的运行工作,保障系统能够连续稳定运行。法规实施后,报废汽车回收量的变化如表1。
表1报废汽车回收量变化万辆
年度200520062007200820092010201120122013回收量305357371358392365296341343
3行业相关举措
3.1产品开发
3.1.1车用空调相关气候变暖对策
由于空调设备氟利昂替代品即便使用量很小,也会导致地球变暖。因此,汽车工业采取了相应措施,包括:将氟利昂替代品换成对环境影响较小的冷媒;降低冷媒的填充量;降低生产工厂填充及行驶过程中的冷媒泄露;完善报废后的处理方法等。在依据相关开展冷媒回收的同时,汽车工业也在致力于开发冷媒使用量较少的车用空调。通过改进空调系统,提高换热器的性能,汽车工业2004年就已经达到日本汽车工业协会(JAMA)提出2012年冷媒使用较1995年减少20%的目标。
为减少生产工序中空调设备填充冷媒时的泄露问题,汽车工业与空调生产厂商合作,采用泄露量较少的设备,并跟踪调查实施效果。调查结果显示,每辆车泄露量低于10g/年,远低于前期50g/年的水平。为避免使用空调而影响油耗,汽车工业开展以下研究,且其中多项技术已经得到应用,包括:提高空调系统效率;避免过度制冷的动力控制;空调运行与发动机、变速器的协调控制;通过降低车辆制冷热负荷,降低所需制冷能力。
3.1.2降低车内挥发性有机化合物(VOC)的浓度
为了提升汽车的舒适度,JAMA将车内环境质量作为居住空间的一部分来考虑,不断研究改进方案,并于2005年提出乘用车“车内检测方法”及“降低车内VOC浓度的自主举措”。该举措针对厚生劳动省规定室内浓度指导值的13种物质,包括甲醛、甲苯、二甲苯、对二氯苯、乙苯、苯乙烯、毒死蜱、邻苯二甲酸二丁酯、十四烷、邻苯二甲酸二(2乙基)已酯、二嗪磷、乙醛、仲丁威(BPMC)。JAMA采取全球领先的自主举措实现了目前车内低VOC环境,并且不断与零部件供应商、材料供应商合作,以确保保持领先。
3.2生产环节
3.2.1全球变暖对策
日本汽车企业将保护资源和防止全球变暖作为基本策略,积极采取措施减少电力、燃料等能源的使用,以减少温室气体CO2的排放。为此,2008年开始,日本汽车企业与相关企业合作采取阶段性提高目标值的方式推进减排,要求以排放量较1990年度下降25%(目标值:632万t CO2)为目标开展工作。为完成这一目标,日本汽车企业采取以下减排措施:完善能源供应方和高耗能设备的节能对策;提高能源使用和管理技术水平,根据生产情况控制能源使用;车用材料轻量化;生产线的整合与撤销。
通过以上措施,2008~2012年的5年平均水平为505万t CO2,圆满完成了降低25%的减排目标,单位产值的CO2排放量也有所降低。同时,为推进持续自主减排,JAMA参加了“经济团体联合会低碳社会执行计划”,并制定了“2020年度比1990年度降低28%”的目标。而对象除原有生产工序外,还将办公室、研究所也纳入计划,扩大了减排范围。
3.2.2控制大气污染
(1)控制VOC排放。日本于2004年5月修订了《大气污染防治法》,并自2006年开始对一定规模的设施等所排放的VOC进行限制。在汽车工业,VOC主要存在于车身涂料溶剂中,在生产喷涂过程中会释放。为了响应对VOC的管理要求,汽车工业开展了对自主降低计划的调整与改进的研究,并采取措施,包括:提高喷涂效率、稀料的回收和再生以及使用高固分/水性涂料等。
通过以上措施,汽车工业实现了2010年度单位排放量比2000年度下降40%的目标,并且在2012年持续降低,实际排放量为36 g/m2,比2000年度下降了54.8%。目前,汽车工业在以2015年度的VOC单位排放量不高于2010年度为目标持续开展自主减排工作。
(2)控制有害大气污染物质排放。在1996年对《大气污染防治法》进行修订时,当时的通产省选定12种物质作为应优先控制的对象。汽车工业针对其中属于汽车生产过程中排放的5种物质实施了排放控制。通过1997~2003年间的第一、二次自主管理计划,5种物质中的三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷已经实现完全禁用,其他2种物质甲醛、乙醛也得到大幅度的削减,从而完成了目标。
(3)控制二f英。二f英主要存在于废弃物焚烧炉等排放的气体之中,日本自2002年12月开始加强对该类物质的管理。汽车工业以比法规限定值还严格的自主目标的为基准,通过减少废弃物焚烧量,改进焚烧炉设备,开展燃烧管理等措施进行管理。除此之外,日本汽车企业还持续控制硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)的排放,通过改变燃料、改进燃烧方法等方式,实现远低于限值的低浓度管理。
(4)减少废弃物。针对生产过程中排放的废弃物,日本汽车企业积极采取措施控制废弃物产生量,提高资源综合利用率,减少填埋处理量。例如将水泥材料和路基材料用作高炉还原剂,将污泥用作水泥原料及燃料,并二次利用冲压废料。
(5)减少环境污染物质。对于化学物质的管理,日本汽车企业根据《化学品安全说明书》(SDS),通过建立化学物质的有害性事前验证系统等方式,确认新化学物质的性状及使用计划内容,积极开展有害化学物质排放控制管理。日本在2001年已经实施了污染物排放与转移登记制度(PRTR制度),并且自2010年开始,对PRTR所列物质进行调整,将其范围由354种物质扩大到了462种。而在2012年,汽车企业在汽车生产过程中排放的化学物质属于PRTR范围内的有38种,由于当年产量增加,总排放量为8 104 t,其中用于涂料溶剂等的二甲苯、甲苯、乙苯,占总排放量的86%。在PRTR所列物质的减排方面,部分汽车企业还设定了年度目标,在努力减少VOC排放的同时,也减少上述物质的排放。
(6)水污染防治。工厂的废水包括喷涂等生产过程中的排水以及食堂、卫生间等产生的生活污水。对于这些废水,通过在废水处理设备中经活性炭过滤等高度处理进行净化后,再排入下水道及河流等。为了控制排入公共水域的放流水水质,汽车工业普遍制定了比法规限值还要严格的自主管理标准,对氮、磷、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)等进行管理,采取的措施包括改善废液处理设施,采用氮磷含量较低的生产辅助材料。
(7)土壤和地下水污染预防。汽车工业通过调查化学物质的使用记录,设置观测井监控地下水,采取净化水措施等,防止工厂使用过的化学物质污染土壤或地下水。
(8)环境管理体系。由于生产过程对环境的影响,因此汽车企业以全公司生产部门为主取得环境管理体系ISO14001认证,强化环境管理体系,并不断改善运行情况,进而降低环境负荷。同时,为定期确认环境管理体系是否得到适当的运行,实行内部审查和第三方机构外部审查。
3.3物流环节
2006年实施的《新节能法》规定运输企业以及货主负有主要的节能义务。为减少整车、零部件在物流阶段的环境负荷,汽车工业采取大量措施,包括推动多式联运,将零部件的共同运输、地面运输改换为海上、铁路运输等;提高装载率,实现物流合理化等。同时,还通过改用可反复使用的运输容器、简化外包装等措施,积极减少用于零部件运输等的外包装材料。
4日本汽车回收利用成效
《汽车回收利用法》实施后,汽车工业根据法规要求,开展氟利昂类、安全气囊类、汽车粉碎残渣(ASR)的回收利用,并制定削减重金属等环境负荷物质的行业自主目标。此外,对于法规范围之外的“摩托车”和“大型商用车的载货/特殊装备”也进行了回收利用和妥善处理,减少了环境负荷物质。
4.1有害物质削减
为促进报废汽车的回收处理与妥善处置,JAMA参考欧盟《报废汽车指令》(2000/53/EC)实施了削减有害物质的相关自主举措。JAMA从国际协调的角度出发,制定了与欧洲相同水平的自主削减目标。该举措实施至2014年,对象范围内的汽车新车型均已达到既定目标(表2)。自2009年起,新车型中的组合仪表、导航仪等液晶显示屏已经实现了无汞化,前照灯的无汞化也已逐步实现。表2汽车环境负荷物质削减举措
有害物质目标实际完成铅
在1996年,乘用车的铅平均使用量(1 850 g,蓄电池除外)的基础上,自2006年起降至1/10以下(185 g),而大型商用车(含客车)的目标降至1/4以下(462.5 g)2006年所有车型均达标
汞
2005年1月后,除从确保交通安全角度必须使用的零部件可以使用极微量的汞之外,禁止使用。这部分零部件包括:
1.导航仪等的液晶屏
2.组合仪表(2009年新车已实现无汞化)
3.放电型前照灯
4.室内荧光灯2003年1月起所有车型均达标六价铬2008年1月起禁止使用2008年1月起所有车型均达标镉2007年1月起禁止使用2006年1月起所有车型均达标
4.2氟利昂类回收
在氟利昂类回收方面,自2005年《汽车回收再利用法》实施后,JAMA采取自主举措,与日本汽车零部件工业协会(JAPIA)开展合作,于1998年投入运行“特定氟利昂回收销毁系统”。同时,JAMA下设了“CFC回收销毁系统注册中心”,促进回收和销毁工作。2013年,总共回收和销毁了291万辆汽车的氟利昂类。
4.3安全气囊类处理
关于安全气囊的处理,JAMA于1999年10月设立“安全气囊回收处理注册中心”,与JAPIA等流通、维修及拆解行业联合,对构建安全气囊、增压泵回收处理系统进行验证。同时,JAMA各成员企业统一作业系统与技术规格,并持续开展提高效率的研究。2013年,汽车工业共实现对227万辆汽车的791万个安全气囊的妥善处理和再资源化。
4.4汽车粉碎残渣(ASR)的再资源化
按照《汽车回收利用法》的规定,汽车工业必须对ASR进行回收、再利用和妥善处理,并提出到2015年应当阶段性提高ASR的回收再利用率的目标。为此,JAMA各成员企业分为两个小组(ART、TH小组),致力于ASR的回收再利用。2013年度,有相当于334万辆的ASR得到了再资源化。JAMA各成员企业的ASR已经达到96%以上,汽车的总体回收利用率超过99%。
5结语
5.1全球环保法规协调应对
日本汽车工业参照欧盟ELV指令,结合本国环保相关法规要求,将削减环境负荷物质等转化为本企业的战略要求并予以严格的贯彻实施。由于汽车工业涉及的产业链长,相关产业部门也十分复杂,日本汽车工业充分发挥JAMA的协调角色,对内协调相关产业协会共同推进环境合规,对外与欧盟等国际组织机构加强协调,在法规应对方面保持一致。通过此举,日本汽车工业在全球环保法规应对过程中始终保持领先地位。
5.2发挥企业的自主性
日本汽车工业环保法规应对过程中的特色之一,就是以JAMA为核心,在全行业推进自主举措,充分发挥企业的主导作用。一般来说,企业在面对环保法规时往往行动滞后,积极性不高。但是,日本汽车工业在法规要求下,将环境保护的相关要求融入企业发展的长期规划之中,积极通过行业自主举措实现符合法规,并促使汽车工业不断发掘环境保护相关措施背后的经济与社会效益,实现以自主为基础的可持续发展。
5.3开展全生命周期管理
日本汽车工业的环境负荷物质削减是通过对产品全生命周期的环境影响进行管理实现的,其对供应链上的各相关企业,均在产品开发、采购乃至回收环节开展对环境影响的持续管理,涉及内容几乎涵盖所有与环境相关的有害物质、温室气体排放、综合能耗、固体废弃物等内容,将产品实现过程中所有可能的环境影响因素均考虑在内,从而提高整个产业链的资源利用效率,降低能耗及污染物排放,最大限度地减少了环境影响。
参考文献:
[1]日本汽车工业协会(JAMA).环境报告[R].东京:日本汽车工业协会(JAMA),2013.
[2]日本汽车工业协会(JAMA).环境报告[R].东京:日本汽车工业协会(JAMA),2014.
理念决定方向,方向决定前途和命运。我国中部地区汽车工业不能总跟在国外造车理念之后,要自主创新,开拓新路,大力发展新能源、纯电动、新材料汽车。安徽奇瑞汽车公司于1997年成立之初就确立了具有前瞻性和创新性的造车理念:“更安全、更节能、更环保”。我国中部地区民族汽车工业自主创新研发的节约能源、价格低廉、污染少、环保效果好的燃气、双燃料、新型燃料技术、纯电动汽车等都大有可为,塑料、复合材料汽车制造技术同样是朝阳产业,汽车工业应加以重视,并争取有所创新突破,在技术创新层面上争取拥有更多的自主知识产权与研发能力。
二、核心技术自主创新战略
汽车工业的关键是技术的先进程度。汽车工业技术的核心在于发动机与整车设计创新能力。从20世纪90年代开始,我国中部地区民族汽车工业的自主创新进入核心技术创新领域,我国民族汽车制造企业的后起之秀———安徽奇瑞汽车公司从创立伊始就坚持走自主创新之路,目前奇瑞汽车公司已完全掌握轿车制造的发动机、变速箱、整车三大核心技术,成为中国第一个完全掌握轿车制造的发动机、变速箱、整车三大核心技术的民族汽车企业,并且从技术层面直接与国外汽车巨头展开正面竞争,并保持独特的优势。
三、创新形式多元化战略
结合“十一五”规划纲要中关于自主创新的精神和三种主要自主创新形式,我国中部地区民族汽车工业的自主创新战略选择同样要多元化,即原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。三种创新形式有机结合起来,才能加速自主创新的步伐,使汽车工业在全方位提升,加快走上自主创新的捷径,加速实现中部地区崛起。
四、自主品牌创新战略
目前我国已经成为世界第一汽车产销大国,国内汽车年产量超过一千万辆,其中三分之二以上为国外品牌。这些国外品牌的汽车占据着中国汽车市场三分之二以上的份额,而且有扩大趋势。品牌即为汽车工业的灵魂所在。首先要从自主品牌创新入手,除了中部地区历史悠久的自主名牌湖北东风、安徽江淮外,从20世纪90年代开始,安徽奇瑞、河南宇通、江西江铃、湖南长丰等新崛起的中部地区自主品牌开始发力。应把这些汽车工业新老自主品牌都做大做强。中部地区的自主品牌创新不在于数量多,而要推出精品自主品牌,自主品牌的市场生命力要强,开拓占领国内外市场份额要大,与国外品牌的正面竞争力要强。
五、开拓占领国内外市场的创新战略
产业依靠市场生存,同样依靠市场发展壮大。我国中部地区汽车工业首先要扩大国内市场份额,在扩大、巩固国内市场的同时,逐步打开国际市场。让中部地区的好车、名车、新车开拓国际市场,参与全球竞争,用实力赢得世界市场。安徽奇瑞汽车公司自主创新推出的自主品牌系列车型已成为我国民族汽车工业的典范之作。在国际市场上,奇瑞不仅输出整车产品,而且输出自主知识产权汽车制造技术和自主品牌,奇瑞汽车从2001年开始已批量出口到十几个国家和地区。出口量在我国自主品牌中始终保持领先。奇瑞汽车已经在海外建立SKD和CKD工厂,已开始在国内国际两个市场实施不同的自主创新发展战略。
09年因国际金融危机的影响,中国政府救市政策4万亿救市刺激,汽车下乡等一系列促销政策促使汽车产销高速成长,2010年达1800万辆。而随着国家政策的退出,欧洲债务危机影响,我国面临通涨压力。政府采取紧缩财政使2011年汽车工业面临市场萎缩,加上前几年提前消费,2011年汽车总体产销趋冷。而与我司密切相关微车产销降幅尤为明显达到25%,2010年微车销售320万辆,而今年1-6月份销售150万辆,整车价格下降10%。我公司2011年配套价格下降8%,原材料、人力成本上涨5%,财务费用上升2.5%合计成本上升15.5%。上半年度产销增长13%,而利润下降50%,企业获利产品动力不足。如何扭转困境确保企业稳定持续发展,其关键是结合企业产品特点与市场变化抓产品结构,提升产品的附价值是我公司创新升级之路。
我们从公司产品结构、市场需求、技术装备综合分析,我司汽车塑料内外饰件配套总量70%是微车,30%是轿车配套。而今年轿车仍然保持15%的增长,轿车配套产品附价值高。轿车1-1.6升轿车是今后汽车销费重点车型,节能减排和绿色动力是汽车工业发展方向,电动汽车,混合动力生物燃料是汽车未来发展目标。如何适应汽车市场需求,紧随汽车工业发展步伐是我司今后必经之路。而企业创新升级是提升企业的竟争力,赢得市场和发展空间的保障,我司结合2011年汽车市场的变化与企业的实情提出了“产品更新增值,装备节能增效,信息化促效能”的创新升级工作。
1.产品更新增值
我们分析公司产品结构、材料与用户的需求,从产品设计中体现两个提升,一是材料可再生利用和绿色材料,在同一产品中确保产品性能前题下统一产品材料的一致性,采用复合注塑提高产品表面质感,消除喷涂方便材料再生利用。同时在汽车内饰件使用植物填料改性pp降低有害物质。二是充分发挥塑料件设计自由度的优点,零部件一体化设计减少部件组装零件,减轻产品重量提升产品技术含量,增加产品价值使产品更有竟争力,提升轿车配套额。
2.装备节能增效
我司注塑加工业,生产过程能耗主要是电,设备节电是关键。我们针对现有设备技术状况,采用安装变频,电磁加热节能装置。新装备选用伺服电机。通过改造可全年节电15%,降低生产成本。
3.信息化促效能
【关键词】焊接技术 汽车制造业 应用与现状 发展前景
一、焊接设备和焊接的材料的科学应用
在汽车制造行业中焊丝、焊条、SnPb和CuZnMe都是比较常用的焊接材料。不同的焊接材料都有不同的特点,各种各样的电焊条主要是用在手工电焊操作中,操作灵活、使用方便是其主要特性。在气保护的焊接操作中主要使用的是药芯焊丝,具有适应性强、焊接强度比较高的特性。SnPb主要适用在钎焊与钎涂的应用对象上。CuZnMe主要用于钢结构件钎焊,具有成本低、效果好等特点。焊接设备的合理科学的应用促进了焊接技术的高水平发挥,是焊接材料的高效质量服务保障,同时更是不同的焊接工艺、焊接材料以及焊接对象与设备有机统一起来的桥梁和纽带。因此,实现 焊接在工艺、材料与设备上的高度统一和高效服务能够有效的减少各项工艺在环节上的复杂多变的衔接过程,便利了生产与其他各项操作和管理。
二、焊接技术的创新发展与汽车工业焊接技术的运用
(一)汽车工业中焊接工艺的现状。
在汽车制药业中焊接工艺是其中一项最为关键的技术,它与汽车涂装、冲压还有汽车整体装配是汽车工业中的四大技术支柱。焊接技术涉及道路产品的生产工艺、设备的筛选、材料的管理、现场的控制以及计算机的科学应用和机械制造等其他学科,是一种跳跃式的发展,它是集成性能很强的一门综合应用技术。汽车工业在制造过程中总共可以分为六大部分,分别是汽车的框架、汽车的车身、动力变速箱、汽车发动机、汽车车厢和车桥。在这六大组成中,无处不见焊接工艺的应用,包括了各种焊接技术、焊接工艺和焊接的方法,所以人们常说焊接工艺在汽车工业中的科学应用在汽车生产的珍格格过程中都占据了无可取代的重要地位。从焊接工工艺中的压力焊、钎焊以及切割焊和电弧焊等远离,可以将焊接工艺简单分为点焊、对焊、电弧焊激光焊等等。
(二)焊接工艺中点焊工艺的创新式发展。
1.镁合金点焊工艺
热传递性能好、导电性强是镁合金材料的主要热点,镁合金材料的热传导系数比传统的金属材料打出很多,因此在利用镁合金材料进行焊接时需要使用比较大的电流,电流流经工件时所产生的电阻热能够大量融化材料金属,在比较大的压力下完成焊点的连接。由此我们可以看出,镁合金点焊工艺主要是包括焊接的电流以及时间和压力电极三大元素,镁合金的点焊工艺主要是一般点焊和垫片附件点焊两类。垫片附件工艺点焊在镁合金和铜电极之间设置一定的尺寸,焊点的面积大、直径大在焊接过程中焊头可以贯穿工件是该工艺的主要特点。同时因为其焊点面积较大,也很容易产生较大的空洞,我们需要适当增大电流的下降的时间以此来解决这一问题。
2.NdFeB永磁体激光点焊
NdFeB永磁材料是近年来研发出的一种新型复合材料,该材料具有性能突出的磁能和环保性,被广泛应用在电子和汽车制造业中。但是因为磁体自身具有很大的脆性,因此很容易发生易脆的问题。我们可以将一些具有刚性的材料与磁体材料相结合,进而解决磁体材料易脆的缺点。
三、激光焊接技术的发展
激光焊接技术简单说就是通过具有较高强度的激光照射作用使材料表面可以通过热能的吸收进而发生蒸发和融化,沿着实现规定好的方向形成焊缝,以此来达到汽车部件的焊接要求。激光焊接可以分为脉冲焊接和连续激光焊接等。脉冲焊接主要被用于材料质料轻薄的焊接和单点式的连续焊接中,后者适用材料质料较厚的的切割和焊接。总而言之,激光焊接技术的非接触性焊接所带来的无磨损特性是其主要的特点,同时还能够提高焊接效率、降低噪声污染低、减少环境污染的功能,在未来激光焊接技术必会得到更为全面的发展和创新。
四、焊接工艺在自动化方向的发展
近年来,我国汽车制造业快速发展使得自动化管理模式逐渐应用到汽车生产的每一项工艺中,如电源焊接、机器人焊接和变速箱焊接都是以自动化控制技术为主的。我们很容易就能看出,提高焊接设备的功能与自动化控制技术的发展与应用是分不开的。与此同时,自动化控制工程的高效发展是离不开计算机技术的技术支持,可以说自动化控制技术的发展是随着计算机系统全面应用而来的。随着科技的不断进步,信息化时代的带来,新的技术手段也在焊接生产的过程中得到应用和创新。汽车制造业中具有生产品种多、生产产品柔性化以及产品小型批量生产的特点,焊接机器人的研发与投入正好解决了汽车生产的现实特点,因此汽车工业在对新型汽车的生产线中,大力推广焊接机器人的投入与应用是未来汽车行业的必然趋势。
五、结束语
汽车工业的快速迅猛发展对焊接技术工艺提出了更高的要求,随着人们的物质文化水平与生活水平都不断提高,汽车工业应该充分根据焊接技术的广泛应用做出快速调整,体现出了焊机技术举足轻重的作用和创新的特点,更重要的是焊接技术需要突破传统观念的束缚,通过自主创新、完善管理鉴定的向着全自动化、一体化和现代化的发展方向发展。
参考文献:
[1]乔培新,徐志强.现代焊接在汽车工程中的应用态势与发展方向[J].第十次全国焊接会议议论文集,2009,(5).
目前,中国汽车工业已经成为单一产品最大的产业,对国民经济的发展和带动作用具有举足轻重的影响。当前又处在转型升级,由大到强的关键时刻,以绿色、创新、共享开启中国汽车工业发展新阶段为主题举办论坛,旨在通过从全国经济发展大使着眼,从世界汽车产业结构性变化与挑战入手,从中国汽车工业的实际情况出发,汇集国内外各界的真知灼见,为汽车工业的转型升级献策献计。
汽车工业承载了太多的责任,我想就汽车工业当前的发展,在宏观政策和产业政策的把握上如何处理好几个关键点,谈点个人的看法供大家参考。
一、汽车工业的稳增长与调结构的关系。汽车工业在“十二五”期间经济运行保持了平稳增长的态势,汽车的产销量年均增长 6.4%,汽车的产品兼具消费力和投资力双重属性,商用车属投资类,与国家投资大环境密切相关,“十二五”全社会固定资产投资增速逐年递减,商用车也出现了逐年递减的态势,商用车有企稳回升的态势。由于汽车产品消费的政策属性比较敏感,在为国民经济保持平稳运行时,不仅对行业自身,还是对国民经济发展都是有利的。发展速度快了,对汽车工业自身来说未必是好事,容易出现大起大落。建议实施以有利于结构调整的长期性政策,比如对汽车下乡补贴政策,淘汰低速载货车,满足国 4标准以上的运输车给予适当优惠。
二、新能源汽车与传统汽车的关系。发展新能源汽车是国家战略,是汽车产业结构调整的方向。在产业政策的扶持下,国内新能源汽车得到了迅速发展,但良莠不齐的现象令人担忧。新能源汽车是集制造技术、信息技术、材料技术于一体的现代制造业的代表性产品,发展新能源汽车不是一锤子买卖,需要有强大的资源,雄厚的资本,坚定的信念和创新的精神才有可能取得成功。留有充足的时间和空间是很重要的,让实践去检验。同时打破行业壁垒,打开企业围墙,实施创新型发展和开放型发展对新能源汽车来说至关重要。传统汽车依然是支撑汽车工业发展的基础,产品基数大,消费人群多,对产业可持续发展起到一定的支撑作用。在相当一个时期内,汽车工业的产业升级依赖于传统汽车的技术进步,新能源汽车和传统汽车的发展是相互兼顾,相互支持,相辅相成的,两条腿走路是符合中国国情的。
三、中国品牌与外国品牌汽车的关系。外国品牌汽车是我国汽车产业对外开放中出现的,30多年来在满足国内市场消费需求,以及品牌产品所带来的研发、生产、质量、标准、服务、管理等诸多方面,对国内汽车产业的影响是巨大的。这影响既有激励,也有压力,正是在这些激励和压力下出现了中国品牌的汽车。中国品牌汽车虽然只有十几年时间,但它逆势而上,发展很快,虽有差距,但是孕育着强大的生命力。2015年中国品牌乘用车占乘用车销售总量的 41.32%,这是一个极大得成功。我一直在强调,汽车产业是中国发展最好的产业之一,它满足了亿万消费者多层次的消费需求。竞争是需要对手的,没有竞争就没有进步,在中国市场上两类品牌的长期存在是必然的,也是客观需要的。需要强调的是,中国品牌的汽车的成长需要汽车界全体同仁们一起努力,需要全社会的关心、包容和支持,而不是妄加指责。
四、比较遗憾的是汽车工业的发展对我国装备制造业的带动作用,在目前阶段还是有限的。汽车产业的专用生产设备绝大部分还是进口的,严重影响了汽车产业的竞争力,这主要还是装备制造业自身的问题,更主要的是装备制造业和汽车制造业都处在相对封闭,各自发展的状态。行业的隔阂还没有打破,行业的融合发展尚未建立起来。最近工信部等有关部门正在组织实施重大短板装备专项工程,要建立起用户单位、生产企业、系统解决方案供应商三方联合,集中支持长期依赖进口的专用生产装备和生产线,机械汽车本是一家,应该携手共同解决长期依赖进口的短板装备。为汽车产业可持续发展打下基础。
中国汽车工业是世界汽车产业的重要组成部分,中国汽车工业转型升级的实际成果必将惠及相关企业和消费者,其意义深远。同时,转型升级也是一项系统工程,是我国千万机械汽车职工肩负的责任使命,必将为此不懈奋斗!
作者:陈斌 来源:时代汽车 2016年5期
关键词:激光焊接;汽车;发展
Abstract: This paper mainly introduces the current situation of the development of laser welding technology and basic principle, expounds the characteristics of laser welding technology and its application in the automobile industry, because the laser welding technology has the advantages of high welding quality, high production efficiency, easy to realize automation, thus the laser welding technology has been widely used in automotive industry, but the equipment investment the problems of laser welding also limits the application of laser welding technology in the wider area.
Key words: laser welding; automobile; development
中图分类号: TG456.7
激光焊接技术是一种重要的材料连接方法,早在1964年就有人开始在薄小零件的焊接中应用激光焊接技术,激光焊接因其具有高密度能量、穿透能力强、焊接精度高、焊接柔性大等优点,在航空、航天、电子、汽车、轮船等领域得到了广泛的应用。20世纪90年代初,欧美等国家已把激光焊接技术应用在农业等行业中。在汽车工业中,无论是车身的组装,还是汽车零部件的生产,激光焊接技术都得到了广泛的应用[1]。
几十年来,我国科研工作者也对激光焊接技术开展了广泛而深入的研究,在焊接工艺优化、焊接接头组织性能演变机制等方面取得了大量研究成果。激光焊接技术具有其他焊接技术无法比拟的优势和特点,与其他焊接技术相比,激光焊接技术焊接速度快、深度大、变形较小。焊接设备组成较简单、搭配灵活,同时激光焊接的应用范围较广,能对各种易焊和难焊材料实施焊接[2]。但是,激光焊接技术对焊接设备精度的要求也较高,对技术人员的操作水平要求也高,激光焊接设备的成本代价也比其他焊接设备的成本要高出很多[3],这在一定程度上阻碍了激光焊接技术的应用范围。但随着激光焊接技术的不断发展运用和技术的成熟,激光焊接已经成为很多领域的必备工序。
1. 激光焊接技术的原理及特点
激光是一种发散性极小、能量密度极高的光源。利用激光这种特有的特性,将经过偏光镜反射的集中在聚焦装置中的高强度激光光束照射到需要焊接的材料或工件表面,高强度的光能被材料吸收利用,转化为热量并将照射材料融化,从而实现材料或工件的连接,这就是激光焊接技术的基本原理[4]。与传统的焊接技术相比,激光焊接技术具有很多优点,由于激光光束高度的收敛集中,可以进行较深的焊接,焊接时焊缝的宽度也就相应的很窄,接头区中高温区域的缩小使工件的变形率降低,极大程度地提高了加工精度;激光焊接时,激光光束照射到焊接工件上,释放出极高的热量,即使是熔点很高的材料,照射部位也能被瞬间融化,这样就提高了焊接速度,且焊接后工件接头区域的表面平整完好,基本上不用进行二次清理,节约了冗余工序和相应的成本;另外,激光光束比较容易操控,可以精确的定位到焊接区域,易于进行高自动化程度的焊接作业。
2. 激光焊接技术在汽车工业中的应用
2.1激光焊接在汽车制造中的应用
在汽车制造中,激光焊接技术主要应用于汽车车身的制造和汽车相关零部件的制造[5]。采用激光拼焊工艺获得的焊接接头质量优良,且焊缝转接也较为平稳,可以大幅改善汽车零部件的抗冲击性和抗疲劳性能。激光焊接技术应用于汽车车身制造中可以减轻结构件和零配件的使用数量,减轻整车重量,节约制造成本。近年来,发达国家在家用轿车制造中近60%的零部件已采用激光焊接技术,广泛应用于变速齿轮、半轴、传动轴、离合器等汽车部件的制造[6]。
2.2激光焊接应用现状
把激光焊接技术应用于汽车工业中最早的国家是德国。早在90年代中期,德国奥迪汽车公司就已经有三百多万辆轿车安装上了用激光焊接的底板和车身辅助构架。目前,在车身结构焊接方面处于世界领先地位的是德国大众汽车公司,该公司生产的的包括Golf、Passat、Polo等在内的多种车型的车顶、车门等主要部位的焊接几乎全部采用激光焊接技术,有效实现了减噪,也使得车身的结构设计更加安全。尽管目前激光焊接技术已经发展到了相当高的水平,但是人们对于激光焊接技术更深层次的探索从未停止过,国外已经着手开始研究新的项目——用远程激光焊来焊接柔性车身。相信激光焊接技术会伴随汽车工业的发展而不断更新和进步,并促进汽车工业的进一步发展。
目前,激光焊接技术在汽车工业,特别是中高档汽车工业的生产中的应用已经比较普遍。宝马、凯莱斯勒一奔驰、通用、福特、大众、丰田、亚菲特等各大汽车公司,都已经建立了自己的激光加工生产线。仅美国通用公司就拥有200多台激光器。激光焊接主应用于车身框架的拼焊和汽车零部件的焊接。比如,为提高汽车车身机构的稳定性和安全性,在汽车顶盖和侧面车身的焊接基本上已经全部采用激光焊接技术,传统的电阻焊已逐步被淘汰。变速器齿轮、气门挺杆和车门铰链等零部件,也已广泛地采用了激光焊接技术,提高了这些部件的质量和精度,也使得汽车整体性能有所提高[7]。
3. 激光焊接技术在汽车工业中应用所面临的问题
当前,激光焊接技术在汽车工业中的应用也面临一些问题。第一,激光焊接一次性的设备投入要比传统焊接的设备投入要高得多,焊接过程中单位时间内的的成本也比传统焊接高,一些规模相对较小的汽车公司就无力承担这些昂贵的设备投入,影响了激光焊接技术的普及和应用。第二,在激光焊接中实现利用计算机进行结果预测和质量监管的技术问题有待进一步研发和提高。由于激光焊接速度快、精密度高,在焊接前准确预测焊接结果并实现对焊接质量的有效控制是提高激光焊接效率和焊接质量、节约成本和工序的关键所在,这项技术目前还不能够完全实现,激光焊接研究工作者仍需在这些方面进行进一步的探索研究[8]。
参考文献:
[1]李晓娜,许先果,边美华.激光焊接在汽车工业中的应用[J].电焊机,2006,36(4):47-49.
[2]李亚江,王娟,刘鹏.特种焊接技术及应用. [M].北京: 机械工业出版社, 2004
[3]陈根余,陈建明,梅丽芳,王祖建.汽车白车身激光焊接生产线单元设计及分析[J].激光技术,2011,36(1):7-10.
[4]丁志宏 激光技术在金属加工中的应用[J].现代制造,2003 (11):34-37.
[5]张旭东,陈武柱.激光焊接技术进展及其在汽车制造中的应用[J].世界汽车,2003 (7):53-56
[6]汤旭东,徐平.汽车车身制造的激光焊接应用[J].自动化博览,2012 (3):48-51.
1.发展现状
进入2000年以来在国家宏观经济持续发展的大好形势带动下,汽车工业进入了快速发展时期。资本重组力度不断加大,生产集中度逐年提高,新技术新车型不断推出。市场消费环境正在改善,私人购车异常活跃。2001年汽车销售234万辆,其中轿车72.15万辆;同比2000年分别增长13.6和18.3。2002年销售325万辆,其中轿车112.6万辆;同比分别增长38.8和56。2003年在2002年高速增长的基础上,产销售量双双突破400万辆,全年销售439.1万辆,其中轿车197.16万辆;同比分别增长35.5和75.3。纵观我国汽车工业五十年的发展史和上述的汽车销量,在改革开放初期,1980年的产量达到22万辆,1992年达到102万辆,也就是说第一个100万辆用了近四十年的时间,2000年达到206万辆,第二个100万辆仅用了八年的时间,第三个100万辆用了二年的时间,第四个100万辆用了一年的时间,体现了中国汽车工业发展潜力和中国加入WTO后,加强国际合作的成果。汽车工业的快速发展使中国在国际汽车市场中的地位显著提高,目前中国汽车产量已位居世界第四位,已开始成为世界汽车工业重要组成部分。
截至2003年底,我国汽车工业固定资产净值2150亿元;职工人数207万人;全行业累计完成工业总产值9422亿元;累计实现销售收入9257亿元;累计完成工业增加值1998亿元;累计实现利润总额755亿元;实现利税总额1263亿元。
随着中国加入WTO,中国汽车工业加快了国际化进程,汽车工业的发展在很大程度上已成为跨国公司全球战略的一部分。目前世界主要跨国公司均已进入中国,并不断加大投资力度,非凡是我国的轿车市场,跨国公司通过在国内的合资合作企业,已占据中国90的市场。
在国家重点支持骨干企业发展的政策引导下,通过竞争加快了市场资源的合理配置,以骨干企业为核心的合资、合作、兼并、重组不断加大,行业重点企业的综合实力明显提高。一汽集团、东风汽车公司、上汽集团进一步加大了与国外大公司的合资合作力度,极大加强了自身实力。
除三大集团外,北汽集团、长安集团、南汽集团、江淮、江铃、广州本田、金杯公司、哈飞、昌河、东南汽车等,也表现出强劲的市场活力。目前汽车行业前15家企业的市场占有量已达90以上。
2.市场情况
党的十六大提出全面建设小康社会的发展战略,有力地推动了国民经济的发展,人民收入水平不断提高,大众消费开始升级换代,近几年中居民消费主要集中在住房、汽车、通讯、教育、旅游、保健、健康等6大领域。汽车已上升为热点消费品,汽车销售市场能量得到快速释放。2000年我国民用汽车保有量1609万辆,其中私人保有量为625万辆;2001年民用汽车保有量1802万辆;其中私人771万辆;2002年汽车保有量2053万辆,其中私人保有量969万辆;2003年民用汽车保有辆达到了2400万辆,其中私人汽车保有量1208万辆,已占50。私人购车已明显成为带动我国汽车消费市场的主流。在近几年民用车辆保有量的增长中,北京、广州、上海等经济发达地区增长很快。我国成为继美国、日本之后第三大汽车需求市场。
二、汽车行业发展特点
汽车产销走高的同时,我国的车型结构正发生变化;
各地纷纷投资上马汽车生产项目,市场已经出现过热现象;
跨国企业进一步完善在国内的市场布局;民营资本也开始渗入汽车领域;
根据WTO协议的要求,中国正逐步开放汽车零售市场,外资资本开始进入零售渠道。汽车行业的竞争将进入一个崭新的阶段。
三、汽车行业发展中碰到的问题与挑战
在走向汽车社会的发展过程中,我们面临着诸多方面的挑战,怎样借鉴国际上的成熟经验,促进汽车工业健康发展,是企业和政府的共同责任。
一是来自能源问题的挑战
随着汽车保有量的不断增长,全球所面临的能源挑战越来越大。截止2003年我国已成为世界第二大石油消费国,全年生产原油1.69亿吨,进口原油9100万吨;汽油产量4770万吨,柴油产量8512万吨;其中机动车消耗燃油超过6000万吨。据专家猜测到2010年和2020年机动车的燃油需求分别为1.38亿吨和2.56亿吨,为当年全国石油总需求的43和57。受国内石油储量和开采量的制约,将越来越多依靠进口,因此进一步提高燃油经济性和开发替代能源是行业及政府的主要任务。
二是来自环境问题的挑战
近几年我国汽车排放污染也呈上升趋势,在北京、上海、广州等大城市排放污染已成为主要污染源,如何通过多种途径降低污染,发展清洁能源技术是汽车工业及社会可持续发展的重要课题。
三是来自交通问题的挑战
我国许多大城市交通情况欠佳,在交通高峰期,车速较慢,与汽车本来具有的方便快捷大相径庭,如何使汽车产业发展与城市规划有机结合,是行业与政府面临的又一大课题。
伴随着汽车工业发展壮大,进入家庭的步伐加快,汽车带给社会及人民生活的变化是极其深刻的。在这场变革中政府已明确将汽车工业作为国民经济的支柱产业,协调、加快相关产业的发展,促进汽车工业持续增长。同时政府将按国际化发展的要求和我国特点加强法制化建设和治理,重点在以下方面加强政策引导。
1.对汽车个人消费加以引导,尊重个人购买汽车享受汽车文明的权力,为他们创造良好的汽车消费及市场环境。
2.公共交通与私人交通的关系中不能构成替代关系,政府将重视城市规划中设计出合理的交通结构和大众出行方式,给人民群众出行方式的选择权。
3.在汽车消费与能源环境的关系中,在大众汽车消费起步之时,应用税收、价格经济手段,运用法律、法规等工具,正确引导人民群众的汽车消费。
4.要在合理政策的框架下,让基础设施不断完善,与人民群众的汽车消费相互促进,形成良性循环。
5.政府将促进新技术、新能源汽车的研究及产业化。
中国汽车工业希望进一步加强国际合作,在国际同仁和广大消费者的支持下不断发展、壮大。
四、汽车工业在国民经济中的发展地位
近半个世纪以来,一个令人叹为观止的现象是,越来越多的汽车像滚雪球般地形成一股能量强大的冲击波,冲击出一片现代化的肥沃土壤,造就了人类历史上最宏大的物质财富。据统计,世界上50家最大的公司中,汽车公司就占了近20,其他企业也大都是与汽车工业相关的石化企业和机械企业。另外,不管是在美国、日本、德国、法国和瑞典等发达国家,还是在多数汽车工业的后起发展国家如韩国、巴西和西班牙,汽车公司往往是这些国家中最大的企业,汽车工业产值一般都占到国民经济总产值的10到15。可以毫不夸张地说,汽车工业是现代经济增长当之无愧的主导产业和支柱产业之一。汽车工业为什么会有如此魔力,能在短短的50年里造就出这么多的大企业,创造出巨大的财富基础?
汽车工业在国民经济中举足轻重的地位,是由其生产技术特点及其在人们需求结构中的地位所决定的。从产业地位看,汽车工业是最终的消费品,位于产业链条的末端,或者说位于产业金字塔的顶端,但同其他消费品相比,汽车具有很多独一无二的特征。以轿车为例,它最少由两万多个零部件组成,价格即使是中低档轿车,也在1万美元以上。从社会需求量来看,目前全球汽车保有量已达到1.2亿,全球轿车年需求量在1000万辆以上。我们很难找到第二个产品,能够在技术密集程度、价格和社会需求方面都达到轿车水平的,这从客观上决定了汽车工业对整个国民经济巨大的带动作用。从人们需求结构看,在满足了“吃”和“穿”的基本需求之后,“行”的需求上升到了提高生活水平的要害位置。而汽车是所有“行”的方式中最便捷、最个性化,也是最能满足这一需求的产品了。可以说,需求方面的力量也决定了汽车工业在现代经济和社会发展中无可推卸的支柱作用。最后,从汽车产品的技术特点看,每辆汽车都是当代高新技术的结晶。汽车工业是应用机器人、数控机床、自动生产线最大的产业,现代轿车也运用了大量新材料,新工艺,新设备和电子技术。汽车工业不但和钢铁、冶金、橡胶、石化、塑料、玻璃、机械、电子、纺织等产业休戚与共,而且延伸到商业、维修服务业、保险业、运输业和公路建筑等行业。同时汽车是现代企业科学治理的先驱,是大批量、高效率、专业化、标准化产业的代表。
国务院发展研究中心的一项研究成果显示,由于汽车工业发展对主要相关工业的拉动作用,整个工业的投入要比汽车工业本身的投入增加一倍。或者说,汽车工业的投入产出,将对整个工业发展产生双倍的带动作用。从增加值角度衡量,汽车工业对主要上游产业的完全需求带来的增加值达到汽车工业自身增加值的两倍多,也就是说,汽车工业每创造一个单位的增加值,就会带动相关工业创造两个单位以上的增加值,而全社会新增的增加值在3个单位以上。另据有关资料,在欧美发达国家中,购买一辆汽车的价格中,大概有40左右要支付给金融、保险、法律咨询、产业服务、科研设计、广告公司等各种服务业。在几个汽车工业比较发达的国家中,汽车工业对主要相关服务业的产出的带动作用,到达80-100。假如综合考虑汽车使用过程所产生的对汽车服务业的需求,这一比例更大,有人估计这一比例可达到汽车价格的2-3倍的水平。
假如将汽车工业对前向和后向产业环节的带动作用综合起来考虑,我们就不难理解,为什么有人说汽车工业是一个1∶10的产业。1∶10的意思是说,汽车工业的1个单位的产出,可以带动整个国民经济各环节总体增加10个单位的产出。如此巨大的带动作用是任何其他产业都望尘莫及的。
汽车工业是一个典型的资本技术密集型的产业,但由于其巨大的产业规模和对上下游产业的带动作用,带动就业的能力也很强。它不仅提供了很多直接的就业机会,还带动了很大比例的间接就业。在几个主要的汽车生产国家中,与汽车相关的工业和服务业都拥有较大的就业人数,尤其是汽车服务业的就业人数自20世纪80年代以来大幅度增长,就业比重明显提高。汽车产业间接就业与直接就业之比,1994年美国达到1.01,日本为0.71,德国为0.66,韩国1980年为0.63,到1992年上升到1.46,其中与汽车相关的间接就业占总就业的比重由0.25上升到0.49。这些数据还没有包括因汽车工业而产生的道路建设、政府机关、以及非汽车产业中与汽车使用有关的就业。根据德国汽车工业协会的计算,假如将那些工作岗位与汽车使用有关的就业人员也算在内,1997年德国汽车产业的直接和间接就业人数达到500万人,其中汽车工业的直接就业为67万人,配套工业行业的间接就业为98万人,与汽车销售和使用有关的间接就业为335万人,汽车产业间接就业为直接就业的6.5倍。
中国目前还不是汽车强国,但中国已经可以算作一个汽车大国了。汽车工业对经济增长的作用在中国同样重要,而且正处于快速上升时期。在此,需要格外强调的是,除了以上所述及的各方面作用外,汽车工业更是中国经济持续稳定发展一个最有希望的“增长亮点”。
21世纪前10年,中国经济的较高速稳定增长将继续受到需求不足,非凡是居民消费需求不足的影响。有人提出这样一个假设:不论中国以何种方式发展汽车工业,只要本土汽车在加入WTO之后以至关税减让过渡期之后能够有力地反抗进口汽车的冲击,中国市场的汽车需求就会迅速扩大,从而对居民消费需求的增长起较大的拉动作用。
【关键词】纳米材料 微纳米技术 汽车工业 应用 发展
1 纳米材料与微纳米技术
纳米(nanometer)并不是一种物质,它是一个尺寸的度量,与米、厘米、毫米一样,1个纳米等于百万分之一毫米,本身没有物理内涵。20世纪80年代,纳米级颗粒的出现,产生了纳米材料以及后来的微纳米科技。
1.1 纳米材料
以“纳米”命名的颗粒,其尺寸在1nm-100nm范围内。最早的纳米材料是由纳米颗粒、纳米膜以及固体组成,它是一种单元物质。广义上说,纳米材料指在三维立体空间中其有一维或多维处于纳米尺度范围作为基本构成的单元物质。大多数纳米粒子为理想单晶态,与原子和结晶体都不同。
1.2 微纳米技术
纳米技术指研究纳米尺度范围物质的结构、特性和相互作用,以及利用这些特性制造具有特定功能产品的技术[2]。最早提出纳米技术概念是在1959年,由美国著名物理学家理查德・费曼在题为《空间之尽头仍然很大》的开创性发言中提出的,发展的源动力来自20世纪80、90年代仪器设备领域的关键发明。
2 纳米材料与技术在汽车工业上的应用
任何一门科技决不是一种孤立的科学技术,纳米科技不仅如此,较其他科技而言,它涉足的领域更为宽广。近几年来,电子学、生物学、材料学、生物科学、医学、机械工业、环保、汽车、国防都有它的足迹,并且成果累累。尤其在汽车工业领域,纳米科技正日益成为旧科技的汇合点和新科技的孵化器。
2.1 纳米材料与汽车的发展
纳米材料在汽车生产制造上的使用广泛,几乎可应用在汽车的任何部位,内部的内装,外部的车身,动力系统,传动系统,行驶系统。材料种类繁多,有纳米塑料、纳米陶瓷、纳米剂、纳米催化剂、纳米涂料、纳米液体膜、纳米橡胶等几乎包罗了汽车的所有零部件。比如纳米材料科可强化车身钢板结构;纳米涂料可以让车漆色泽光亮、耐蚀以及耐磨;纳米粒子可以使内装更清洁、健康;纳米金属作为排气系统的触媒,可以获得刚好的转换效果。以上材料具备超强的物理性能,对于汽车的安全、轻质、环保等有很大的帮助。同时,对轻量化车身,减少使用成本,净化尾气排放,降低燃油消耗,延长使用寿命具有十分重要的意义。
2.2 减小汽车零部件损耗
机械零部件使用时间长,容易出现磨损、疲劳和腐蚀,磨损造成的经济损失十分巨大。纳米剂利用纳米离子的良好摩擦性,将粒子采取恰当的方式与油液混合,形成悬浮液后通过吸附、游离和扩散等形式产生保护膜。它不对其他车用油剂产生不良作用,是纯石油产品。
纳米剂与高级油或固定添加剂相比,在重载和高温条件下,可以最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦,使机械转速加快、质量减小、稳定性增强,使用寿命延长,从而大幅度地降低摩擦和磨损。现代汽车在发动机曲轴轴承和气缸壁等部位应用较多。
2.3 降低尾气污染,净化空气
大气污染是当今世界各国共同面临的重点议题,超标的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物在大气中扩散蔓延,严重影响人类身体健康。碳纳米管、纳米汽油等新纳米材料和纳米技术的应用能有效缓解并解决产生有害气体的污染问题。
纳米汽油是一种将纳米微粒通过纳米技术制备的一种汽油微乳化剂,用它来替代工业生产中使用的汽油、柴油,能够改善燃料品质,促进油液燃烧。此外,通过活性炭为载体、纳米粉体为催化活性体的汽车尾气净化催化剂,具有极强的电子得失能力和氧化还原性,所以它能够氧化一氧化碳并且还原氮氧化物,最终转化为一二氧化碳和氮气,对人体没有任何伤害。因此,降低了汽车尾气污染,同时净化了空气。
结语
“十二五规划”对于我国未来汽车工业和汽车技术指明了发展方向,我国汽车工业与国外的竞争,核心和本质是技术水平的竞争。充分利用高新技术,使新型汽车向轻量化、低能耗、低排放、高效能的方向发展,优化汽车产品设计、制造工艺、拓展营销等。同时建立以纳米技术为主导的新兴产业基地,并形成自主知识产权,树立发展以纳米技术促进产业结构调整,推进产业升级的主要指导思想,从而有序推动我国汽车工业健康、快速、高效发展。
参考文献
[1]张立德,牟季美.纳米材料和纳米结构.科学出版社,2001.
[2]曹新,赵振华.纳米科技时代.经济科学出版社,2001.
[3]Charles.M.Lieber.令人惊讶的纳米电路.Scientific American,2001.12.
关键词:金属焊接;汽车工业;应用探究
汽车生产是当前迅猛发展的制作业之一,目前汽车制造技术的三大代表性工艺为焊接、油漆、总装。焊接技术是汽车制造生产中必不可少的工艺手段,焊接工艺分为手工电弧焊、氧乙炔焊、手工电焊等等,这些传统焊接方法焊接出来的效果相对较差,形变很大,焊接之后痕迹很难被清除。金属焊接具有焊接压力小、焊接速度快、焊接强度高、焊接稳定性好等优点,因此从被研发出来之后就得到人们的大量使用和大力推广,在各个领域都得到普遍应用。当前的汽车制造业已经从传统的一次性制造生产,发展为汽车再造生产,因此金属焊接的使用更为广泛[1]。本文首先对金属焊接的概念进行阐述,探究了金属焊接在汽车应用中的特点,然后通过实例研究了金属焊接在汽车中的应用,分析了金属焊接在汽车工业中应用所具有的优势,通过本文的研究,我们可以发现金属焊接在汽车工业中充分发挥了自己技术先进、工作速度快、工作效率高的优势,能有效地推动汽车工业的进步。
1金属焊接在汽车工业中的应用特点
金属焊接是汽车制造流水线上是一道必不可少的工序。与传统焊接手段相比,金属焊接焊接效果更好、工作效率更高、工作时长更短、对环境适应能力更强、可以更好地实现焊接自动化,因此被人们越来越多的使用。例如在车身安装过程中,如果采用传统焊接方法那么必须设置2个焊接接口,焊接凸出点在10mm左右,但是如果采用金属焊接,只需要设置单边焊接接口即可,焊接凸出点只有3mm左右,那么车身在建造过程中所用到的钢材就会减少,大大降低了汽车制造成本。传统焊接手段在焊接两片1mm的汽车板时,每分钟平均焊接20个点,焊炬是30mm,焊接速度为1.5m/min,但是若采用金属焊接,焊接速度可以提高到20m/min,大大提高了焊接效率。汽车行业使用金属焊接来将大板做拼接,把钢板连接起来,这样可以满足汽车对大型三维功能冲压件的要求[2]。目前汽车内部结构越来越复杂,对于汽车零件要求精度较高,形变要尽可能达到最小,焊接部位外观要美观。调查显示,金属焊接不需要开坡口或填充,焊接速度更快,焊接组织形变小,焊接过程加热集中,对于周边影响极小,焊接精度高,可调范围广,而经过金属焊接过的汽车零件强度往往高于母材。通过生产实践我们可以发现,金属焊接可以非常好地满足汽车工业制作要求,而且不会影响汽车整体美观效果,在汽车制造中金属焊接发挥着非常重要的作用。
2金属焊接在汽车工业中的具体应用
汽车车身制造是整个汽车制造工艺中最重要的一项程序。车身是汽车的基本骨架,汽车内部所有的零件都是以车身为基础进行安装,一辆汽车的车身制作质量直接关系到整辆汽车的性能,而钢板和各个零件的焊接质量是影响汽车车身制造的重要因素[3]。据不完全统计,每辆轿车零件部位超过400个,而每个零件部位都有10个焊点,那么一辆汽车大约有4000个焊点,金属焊接已经成为汽车车身制造工艺的一种固定方法。金属焊接方法焊接后无痕迹,且焊接效果好,焊接零件抗冲击能力和抗疲劳能力都较好,在汽车车身制造中广泛使用。世界一些有名的汽车公司,例如奔驰、宝马、本田、丰田、福特、现代、路虎、通用等等都采用了金属焊接工艺,所生产的车身都是利用金属焊接板连接而成。金属焊接可以大大减少零件和结构件的数量,从而减轻轿车自身质量;同时金属焊接的抗疲劳能力和抗冲击能力很强,保证了汽车结构整体的稳定性;汽车质量的减轻也会节省制作成本,降低运输成本。随着人们对于汽车内部性能和外部美观要求越来越高,金属焊接在汽车零件制造中的应用也越来越广。据统计,汽车内部60%的零件都采用金属焊接技术,例如:速齿轮、半轴、传动轴、散热器、离合器、发动机排气管、增压器轮轴、底盘等汽车部件,都是应用金属焊接才被制造。在目前众多焊接方式中,被认为发展前景最好的就是金属焊接。例如在通用汽车中新采用了金属焊接焊接齿轮,所得到的齿轮比传统焊接手段得到的齿轮精度更高,运行效果更好。金属焊接工艺在加工汽车零件方面,彻底改变传统设计制造理念,为汽车提供了更加经济牢固的结构。例如奔驰汽车中的变速齿轮就是采用金属焊接工艺进行焊接,与传统焊接手段相比,金属焊接所使用的原材料成本远远低于其它焊接手段使用的原材料,焊接后的汽车零件工作效率更高,零件结构更为紧凑,无论是在使用精度还是使用速度上,都有大幅度的提高。针对汽车零部件所需要涉及的参数有电流、电压、气体流量,金属焊接不仅是汽车零件和汽车车身制造中起的重要环节,同时也是将零件与车身组合起来的关键手段,金属焊接在零件与车身制造中起着承上启下的作用。一辆汽车零件的65%都是通过金属焊接与车身连接起来。通过调查可以发现,利用金属焊接连接的汽车车身结构稳定性更高、性能更好、且成本更低。传统焊接手段不能满足这一发展趋势将零件与车身紧密结合,因此金属焊接成为汽车零件和车身组合的重要加工方法,具有很大的发展潜力。
3结语
随着社会的发展,科技的进步,汽车产品车型越来越多,车身结构越来越复杂,对于零件的生产专业化、标准化、成品质量提出了更高的要求。焊接是汽车制造流水线中必不可少的工序,只有先进的焊接手段才能保障汽车质量。金属焊接具有高能量、效率好、耗时短等优点,在汽车制造中充分发挥了先进、快速、灵活的特点,为汽车质量带来了更多有效的保障。国内外汽车自主品牌在不断扩大,为金属焊接技术的发展提供了非常好的机遇,同时金属焊接技术也促进了汽车工业的进步。
参考文献
[1]李仕慧,王英杰.汽车用镁合金焊接的研究进展[J].热加工工艺,2010,39(23):190-194.
[2]王敏.电阻焊在汽车工业中的应用前景探讨[J].金属加工(热加工)热加工,2001(5):11-12.
关键词 新时期;环保型汽车涂装材料;发展现状;应用
中图分类号:U465 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)13-0001-01
在汽车工业的发展过程中,汽车涂装材料具有十分重要的作用,得到了世界各国汽车生产厂家的重视。应当大力推广节能环保型的汽车涂装材料,并不断加强汽车涂料生产技术的研发与推广,使汽车涂料朝着集团化和国际化的发展方向推进。应当着力提高汽车涂装材料的耐石击性、耐候性、外观装饰性等,不断提高涂装材料的品质和性能,并起到保护生态环境、降低生产成本的作用。据此,笔者对汽车涂装材料的发展现状进行分析,并从涂料本身出发,研究了汽车涂装材料的应用,并分析了一系列的新型环保涂料。
1 汽车涂装材料的发展现状
在工业化不断推进的过程中,地球生态环境也遭受了严重的破坏,环境质量在不断下降。因此,如何在发展工业的过程中不破坏环境,如何防止环境质量的不断恶化已经成为世界范围内的重要课题。在发展汽车工业的过程中,不仅应当降低汽车尾气对生态环境的污染,更要防止汽车涂装材料应用过程中的VOC污染,消除汽车涂装过程对大气环境造成的破坏作用。根据相关部门的统计显示,由于汽车涂装材料的应用,每年会有30万t以上的VOC被排放到大气环境中。在21世纪汽车工业发展的过程中,汽车涂料用量也会大幅度增加,如何控制汽车涂装材料造成的污染需要引起世界范围内的重视。
随着汽车涂料工艺的不断发展,汽车涂料的品种越来越多,并且具有用量大的特点,在涂料的性能和工艺方面也得到了不断的发展,专业化程度越来越高。在很多汽车工业水平较高的国家,汽车涂料的产量已经达到了所有涂料总产量的20%。汽车涂料的性能和工艺在一定程度上可以代表一个国家的汽车工业技术水平,是一种高附加值、高技术含量的品种。根据品种的不同,汽车涂料可以分为汽车底漆、罩光清漆、面漆、中涂漆和修补漆等。
在20世纪末,很多节能环保型汽车涂料相继问世,一批抗划伤、耐酸雨、睡醒涂料、粉末涂料和高固体分涂料也在汽车工业中得到了应用与推广。自从ICI公司研发出环保型的水性涂料之后,这种涂料就在很多大型汽车生产企业中得到了应用。现阶段,耐划伤、超高固体分涂料也得到了大范围的应用,很多新的涂料品种得到了成功开发,并已经在丰田、日产等大型汽车生产企业中得到应用。此外,色母涂料也在汽车工业中得到了应用,这些技术含量高的环保型涂料不断涌现,使汽车涂料材料的应用朝着节能环保型的方向不断发展。
2 环保型汽车涂装材料的应用
根据世界汽车涂料的发展趋势来看,自2009年以来环保型的汽车涂料就已经得到了充分重视,人们不仅关注汽车涂料的性能,更加注重涂料的环保性,粉末涂料、水性涂料和高固体分涂料也成为一种热门的汽车涂料,并将逐渐替代传统的溶剂型和面漆汽车涂料,成为汽车工业中的主流涂料品种。
1)电泳涂料。现阶段,电泳涂料以成为一种发展速度最快的环保型涂料,在很多大型汽车生产企业中得到了广泛应用。据统计,在世界的汽车生产工业中,已经有92%的汽车在使用这种涂料。其中,使用阴极电泳涂料的比例已经达到了90%,这些都表明电泳涂料已经成为一种应用范围广的环保汽车涂料。
2)中间涂层。这种新型的涂料工艺已经在美国得到了广泛的应用,它可以形成一种带色的中间涂层,并且让中涂的色彩与面漆的色彩相搭配,具有很强的外观装饰性,可以满足人们对汽车涂层外观的要求。
3)面漆。面漆是汽车涂料中的重要组成部分,在近年来的发展过程中,金属闪光漆成为一种新型的面漆材料,并获得了快速的发展。例如,梦幻涂料和珠光漆都已经成为一种热门的汽车涂料,这些面漆的颜色也更加具有深度感和高透明感,此外在高色彩方面也获得了很大的进步。根据相关专家的预测,全球大多数的汽车生产企业将会在2020年全面采用水性金属闪光漆。另外,在2025年之后,很多国内的汽车生产厂商也会逐步推广这种新型面漆,这种面漆的使用量和需求量将会得到快速提升。
4)水性涂料。在水性底色漆方面,现阶段应用较多的有水性聚氨酯漆和丙烯酸氨基漆两种类型。此外,水性罩光漆也是一种发展前景广阔的新型水性涂料,自20世纪90年代开发以来,这种新型的环保涂料具有非常良好的性能,但是由于这种涂料的价格较高,在性能方面还有待完善,尚未得到大范围的推广应用。
5)粉末涂料。这种涂料在20世纪60年代就得到了开发,相关技术和性能已经相对成熟,具有非常良好的环境效应,具有节能、环保、低成本、高效等优势,成为一种涂装金属表面的重要涂料,也是未来汽车涂装过程中的首选材料。
6)高固体分涂料。这种涂料主要应用了低黏度的聚酯,并且还含有丙烯酸树脂和高固体分氨基树脂等材料,具有很强的可推广价值。现阶段,这种涂料已经在汽车的单色面漆和罩光面漆中得到了广泛应用,并且在修补用涂料和塑料专用涂料等方面也获得了大范围的应用,是未来汽车涂装材料中的重要类型,其应用范围也将越来越广。
在上述的新型汽车涂装材料中,水性涂料和粉末涂料是两种重要的涂料类型,在未来也将获得快速发展。水性涂料可以有效降低VOC的排放量,粉末涂料也具有降低VOC的作用,使控制汽车涂料污染的重要途径。在未来的发展过程中,相关技术人员必须加大对这两种涂料的研发,并加快这种新型环保涂料的推广,提高汽车涂料的环保性能。
3 结束语
现阶段,环境保护已经得到了世界各国的高度重视,环保型汽车涂料也将成为汽车用漆的重要发展方向。在未来的发展过程中,为了适应市场经济发展的要求,提高环保型汽车涂料的市场竞争力,汽车涂料的应用必须要提高涂层的外观装饰性,使其具有高光泽、多色彩和高鲜映性等特点,并增强涂料的耐擦性和抗石击性,并要降低汽车涂装过程对环境造成的污染,在提高汽车外观的美观程度的同时,起到保护环境的作用。
参考文献