轮毂盖是安装在车轮轮毂外侧的覆盖件,在新能源汽车中应用日益广泛。与燃油车相比,新能源车对续航里程、空气动力学性能和外观一体化设计有更高要求,轮毂盖的作用因此更加凸显。中国新能源汽车市场保持高速增长,直接拉动轮毂盖用工程塑料需求。
一、新能源汽车轮毂盖概述
轮毂盖主要分为:轮毂大盖、轮毂局部盖、轮毂中心盖、轮毂镶件,轮毂盖的核心功能:
◆轮毂保护:防止外部冲击和碎石对轮毂本体的损伤。
◆车身一体化设计:提升整车外观协调性与品牌辨识度。
◆防尘防污:减少刹车粉尘和路面污染物在轮毂上的附着。
◆降低风阻:优化车轮区域空气动力学表现,降低行驶阻力。
◆减噪:改善高速行驶时的风噪表现。
◆提升续航:综合空气动力学优化可使续航里程提升约 3.5%~4% 。
二、轮毂盖用工程塑料的关键性能要求
1、耐热性(热变形温度 HDT)
轮毂盖在车辆运行中会因刹车热传导、太阳辐射等因素面临较高温度。材料的热变形温度(HDT )需满足使用场景的耐温要求,常见等级包括 HDT>160 ℃、HDT>180 ℃、 HDT>194℃ 等。
2、尺寸稳定性与低翘曲
轮毂盖作为外观件,对尺寸精度和翘曲控制要求严格。材料需具备低成型收缩率和低翘曲特性,确保批量生产中的良率和装配一致性。
3、低吸水率
材料吸水会导致尺寸变化和力学性能下降。在高湿度或雨水环境中,低吸水率材料能保持更好的尺寸稳定性和长期使用可靠性。
4、力学性能
需兼顾拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击韧性。特别是悬臂梁缺口冲击强度,直接影响轮毂盖在碎石冲击等工况下的抗破坏能力。
5、外观与喷涂适配性
轮毂盖通常需要喷漆处理,材料需与离线喷漆或静电喷涂工艺良好兼容,满足涂层附着力和外观质量要求。
6、成本与工艺
在满足性能前提下,材料成本和加工工艺效率是选型的重要考量因素。与现有模具和成型设备的兼容性也直接影响切换成本。
三、主流适用工程塑料特性对比
| 特性 | ABS | PC/ABS | PC/ASA | PA6-GF30 | 改性PP | PPE/PA合金 |
| 密度 (g/cm³) | 1.05 | 1.15 | 1.17 | 1.36 | 0.91 | 1.09 |
| 拉伸强度 (MPa) | 45 | 60 | 55 | 175 | 35 | 56–65 |
| 弯曲模量 (MPa) | 2200 | 2250 | 2100 | 9000 | 1500 | 2100–2240 |
| 热变形温度 (°C) | 95 | 115 | 120 | 220 | 110 | 190 |
| 缺口冲击 (kJ/m²) | 18 | 95 | 50 | 15 | 12 | 18–35 |
| 吸水率 (%) | 0.3 | 0.2 | 0.15 | 3.0(短板) | 0.01 | 0.5–1.0 |
| 耐候/抗UV | 一般(需涂装) | 一般(需涂装) | 优秀(免涂装) | 一般(需处理) | 中等 | 良好(可电泳) |
| 外观高光 | 良好 | 良好 | 优秀 | 较差(GF影响) | 一般 | 良好(可电泳) |
| 成本 | 中低 | 中高 | 中高 | 高 | 最低 | 中上 |
四、PPE/PA 合金在高温轮毂盖中的应用
PPE/PA 合金兼具聚苯醚(PPE )的高耐热性和聚酰胺(PA)的优良加工性,是高温轮毂盖应用的主流材料体系。其核心优势包括:
◆高热变形温度:HDT 可达180 ℃以上,部分规格超过194℃。
◆宽温域刚性保持:在65 ℃以上时抗变形和抗翘曲性能优于PA66 。
◆低吸水率:高湿度环境下尺寸稳定性优于PA66 。
◆低翘曲:玻纤增强后翘曲度显著低于PA66 。
LXA110 BK是一种聚苯醚(PPE )与聚酰胺(PA)的非增强合金,具有高流动性、高强度、低吸水性及耐热性,适用于注塑成型。
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TYPICAL PROPERTIES
典型特性
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TYPICAL VALUE
典型数值
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UNIT
单位
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TEST METHOD
测试标准
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| PHYSICAL物理性能 | |||
| Specific Gravity(比重) | 1.08 | g/cm³ | ISO 1183-1-2012 |
| Melt Flow Rate,280℃/5kg(熔体流动速率) | 19 | g/10min | ISO 1133:2011 |
| Molding shrinkage(parallel)(平行方向成型收缩率) | 1.2-1.4 | % | ISO 294-4 |
| Molding shrinkage(normal)(垂直方向成型收缩率) | 1.2-1.4 | % | ISO 294-4 |
| MECHANICAL力学性能 | |||
| Tensile Stress(拉伸应力) | 55 | MPa | ISO 527-2 |
| Tensile Strain(拉伸应变) | 30 | % | ISO 527-2 |
| Flexural Strength(弯曲强度) | 80 | MPa | ISO 178:2010 |
| Flexural Modulus(弯曲模量) | 2000 | MPa | ISO 178:2010 |
| Charpy Impact, notched, 23℃(23℃简支梁缺口冲击强度) | 32 | KJ/m² | ISO 179-1 |
| Charpy Impact, notched, -30℃(-30℃简支梁缺口冲击强度) | 25 | KJ/m² | ISO 179-1 |
| THERMAL热性能 | |||
| HDT, 1.8MPa, 3.2mm, unannealed(热变形温度,未退火) | 110 | ℃ | ISO 75-2:2013 |
| Flammability(阻燃等级) | |||
| Flammability(阻燃等级) | HB | - | UL 94 |
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PROCESSING PARAMETERS 加工参数 |
TYPICAL VALUE 典型数值 |
UNIT 单位 |
| INJECTION MOLDING注塑成型 | ||
| Drying Temperature(干燥温度) | 110-120 | ℃ |
| Drying Time(干燥时长) | 3-4 | hrs |
| Melt Temperature(熔体温度) | 250-320 | ℃ |
| Nozzle Temperature(喷嘴温度) | 260-320 | ℃ |
| Mold Temperature(模具温度) | 60-110 | ℃ |
| Injection Pressure(注射压力) | 70-120 | MPa |
| Back Pressure(背压) | 0.3-0.7 | MPa |
| Screw Speed(螺杆转速) | <120 | rpm |
注:注射压力、背压和螺杆速度仅作为一般指南提及。这些在特定情况下可能不适用或不需要调整,例如低射料尺寸、薄壁成型和气体辅助成型。
五、新能源汽车轮毂盖用工程塑料的选型建议:
1、明确轮毂盖的使用温度范围和喷漆工艺路线,这是材料选型的首要前提。
2、低温场景优先考虑PC/ABS 方案以控制成本。
3、中高温离线喷漆场景以PPE/PA 合金为主流选择,按HDT 等级(160℃ /180 ℃ /194℃)匹配具体规格。
4、静电喷涂场景选用导电级PPE/PA 合金,兼顾导电性、耐热性和轻量化需求。
5、关注材料的吸水率和翘曲指标,这对于外观件的批量良率和长期可靠性至关重要。
6、在技术指标接近时,综合评估成本、供应链稳定性和工艺兼容性。
随着国产改性材料技术的持续进步,PPE/PA合金在性能和工艺兼容性方面已达到较高水平,为新能源汽车轮毂盖应用提供了兼具技术可靠性和成本竞争力的材料选择。