汽车车灯材料选用标准详解

汽车车灯材料选用标准详解

汽车车灯的材料选择是一个复杂而精细的过程，不同的材料在车灯的不同部位发挥着重要作用。本文将为您详细解析车灯材料的选用标准，从PC到PMMA，从PP到PBT/PET，每种材料都有其独特的性能和应用场景。

车灯外壳为什么是塑料的？

车灯外壳采用塑料材料主要有以下原因：

• 弹性与缓冲性：塑料的弹性比玻璃强，在非剧烈撞击情况下能够提供缓冲，不易破碎。即使破碎，也不会对路人或动物造成严重伤害。
• 轻量化：塑料灯壳比玻璃灯壳轻0.5~1.4公斤，有助于减轻整车重量。
• 耐腐蚀性：塑料具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗各种化学物质的侵蚀。
• 绝缘性与导热性：塑料具有良好的绝缘性和较低的导热性，有助于保持车灯内部的温度稳定。
• 机械性能与可塑性：塑料具有优异的机械性能和可塑性，易于成型加工。

塑料在车灯中的应用

1. PC（聚碳酸酯）

PC在车灯上的应用非常广泛，根据相关数据，PC系列材料在大灯中的塑料类材料中占比约50%（重量比）。PC主要应用在前照灯和雾灯的透镜及外配光镜。

为什么选择PC？聚碳酸酯具有以下优点：

• 优异的冲击性和透明性
• 良好的力学性能和电绝缘性能
• 使用温度范围广
• 尺寸稳定性高
• 耐蠕变性好

车灯内部结构导致不同部位具有一定的温度差，部分反射镜和饰圈的温度可能会达到100—190℃，因此在选材时一般都会选择PC和PC-HT。

2. PP（聚丙烯）

车灯中应用的PP多是改性PP，在车灯塑料类材料中占比约30%（重量比）。PP主要应用于尾灯的后盖、饰板和线束导槽，以及前照灯的壳体和后盖。目前，PP是前照灯壳体的主要材料。

PP具有以下优点：

• 电绝缘性和耐化学腐蚀性强
• 耐疲劳性好
• 在通用塑料中力学性能和耐热性最高
• 价格优势明显

3. PBT/PET

PBT在车灯中一般应用在前照灯的饰圈、调节装置中的支架。PBT和ASA改性后再加玻纤增强可以用来做雾灯的壳体。PBT/PET具有以下优点：

• 力学性能与PA、POM相似
• 摩擦系数小，自润滑性好
• 热稳定性和化学稳定性好
• 电绝缘性优异
• 刚性和硬度高
• 冲击韧性好
• 尺寸稳定性高
• 耐热性好

装饰圈材料过去一直以耐热PC材料为主，近年来逐渐被PBT/PET所替代。PBT/PET车灯材料相对于耐热PC突出的特点是：

• 耐热性更高
• 加工性更好
• 成本更低

4. PA（尼龙）

车灯中用到的PA一般是PA+GF，车灯中普通的螺钉调节或者支架使用PA6+GF或者PA66+GF。芳香族的PA比普通PA具有更高的耐热温度和强度，车灯中一些重要的调节结构和内部支架也会用到一些芳香族PA加玻纤。

5. PMMA

PMMA，俗称亚克力或有机玻璃，是一种高度透明的无定型热塑性材料。其主要优点包括：

• 光学性能优异，透光率可达90%-92%
• 折射率1.49
• 耐候性好
• 表面硬度高
• 综合性能优异

主要用作光学透明制品，如尾灯外配光镜和车内氛围灯的光导材料。

为什么前大灯灯罩选用PC而不是PMMA？

• 耐热温度：PC一般可以达到130℃，而PMMA只有100℃左右。
• 韧性：PC材料的韧性比较好，而PMMA材料很脆，受撞击易碎。
• 成本与流动性：PC单价较高，成形时的流动性不如PMMA。

因此，前大灯的灯罩通常采用PC，因为前大灯的照度高，散发的热量大，且处于整车前方，需要耐热和抗冲击的材料。后尾灯的灯罩则多采用PMMA，除了成本因素外，后尾灯需要红色和透明双色相间，流动性好的PMMA是理想选择。

6. ABS、PC/ABS

在车灯领域，ABS一般是与PC材料进行改性后使用，根据使用温度和冲击性能的不一样来决定ABS中PC含有量的比例。ABS、PC/ABS一般用于尾灯壳体和饰板。

7. BMC、PEI、PEEK、PPS、LCP等材料

车灯反射镜主要采用BMC和PET等材料。BMC是一种新型材料，具有热固性塑料和增强工程塑料的优点。注射成型时能够同时均匀流动，在极短时间内就可一次成型，具有高刚性和高强度，良好的成型收缩及尺寸精度稳定性。

基于BMC的特性，前大灯的反射镜采用BMC。前大灯的主要功能是照明前方道路，保证车辆正常地行驶，反射镜配合相应的灯泡可以射出近光和远光两种光形，且近光要有明暗清晰的分界线和高照度，所以BMC良好的成型收缩及尺寸精度稳定性能够满足这一点。后尾灯一般采用PET、PC等材料，或者直接从灯毂上成型出来。后尾灯是信号灯机能的结合体，尺寸精度不像前大灯要求那么高，但如果可以从灯罩直接看到反射镜的话，反射镜上的反射面必须要设计美观，保证点灯后产生独特的光形。

车灯材料的发展趋势

未来的车灯将会向着简约、轻量化、高耐热、环保趋势发展，对于材料的选用来说，以下3点是车灯材料在未来要加强和突破的要点：

1. 透镜材料：使光有效均匀地散射，高光分散性；
2. 散热材料：可以透红外的材料作为前照灯或雾灯的壳体；
3. 耐候性：外部车灯的耐候性从3年逐步过渡到5年，要求材料（涂层）要具备更优异的耐候性和耐温性。