片狀模塑料（SMC），是一種干法制造不飽和聚酯玻璃鋼制品的模塑料。它在60年代初期首先出現(xiàn)在歐洲，在1965年左右美、日相繼發(fā)展了這種工藝。世界市場(chǎng)上的SMC大約在60年代末期即已初具生產(chǎn)規(guī)模，此后一直以每年20%～25%的增長(zhǎng)速率快速增長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸車輛、建筑、電子/電氣等行業(yè)中。

SMC（片狀模塑料）

SMC復(fù)合材料是Sheet molding compound的縮寫，即片狀模塑料。主要原料由GF（紗）、UP（不飽和樹脂）、低收縮添加劑，MD（填料）及各種助劑組成。它在二十世紀(jì)六十年代初首先出現(xiàn)在歐洲，在1965年左右，美、日相繼發(fā)展了這種工藝。我國(guó)于80年代末，引進(jìn)了國(guó)外的SMC生產(chǎn)線和生產(chǎn)工藝。

汽車工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

自從1953年世界上部FRP汽車——GM Corvette制造成功以后，玻璃鋼/復(fù)合材料即成為汽車工業(yè)的一支生力軍。傳統(tǒng)的手糊成型工藝只適于小排量生產(chǎn)，無法滿足汽車工業(yè)不斷發(fā)展的需要。在20世紀(jì)70年代開始，由于SMC材料的成功開發(fā)和機(jī)械化模壓技術(shù)以及模內(nèi)涂層技術(shù)的應(yīng)用，促使玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車應(yīng)用的年增長(zhǎng)速度達(dá)到25％，形成汽車玻璃鋼制品發(fā)展的個(gè)快速發(fā)展時(shí)期；到20年代90年代初，隨著環(huán)保和輕量化、節(jié)能等呼聲越來越高，以GMT（玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料）、LFT（長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料）為代表的熱塑性復(fù)合材料得到了迅猛發(fā)展，主要用于汽車結(jié)構(gòu)部件的制造，年增長(zhǎng)速度達(dá)到10～15％，掀起第二個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。作為新材料前沿的復(fù)合材料逐步替代汽車零部件中的金屬產(chǎn)品和其它傳統(tǒng)材料，并取得更加經(jīng)濟(jì)和安全的效果。

玻璃鋼/復(fù)合材料汽車零部件主要分為三類：車身部件、結(jié)構(gòu)件及功能件。 

1、車身部件，包括車身殼體、車蓬硬頂、天窗、車門、散熱器護(hù)柵板、大燈反光板、前后保險(xiǎn)杠等以及車內(nèi)飾件。這是玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車中應(yīng)用的主要方向，主要適應(yīng)車身流線型設(shè)計(jì)和外觀高品質(zhì)要求的需要，目前開發(fā)應(yīng)用潛力依然巨大。主要以玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料為主，典型成型工藝有：SMC/BMC、RTM和手糊/噴射等。  

2、結(jié)構(gòu)件：包括前端支架、保險(xiǎn)杠骨架、座椅骨架、地板等，其目的在于提高制件的設(shè)計(jì)自由度、多功能性和完整性。主要使用高強(qiáng)SMC、GMT、LFT等材料。

3、功能件：其主要特點(diǎn)是要求耐高溫、耐油腐蝕，以發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件為主。如：發(fā)動(dòng)機(jī)氣門罩蓋、進(jìn)氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導(dǎo)風(fēng)罩、進(jìn)氣管護(hù)板、風(fēng)扇葉片、風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發(fā)動(dòng)機(jī)隔音板等。主要工藝材料為：SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纖維增強(qiáng)尼龍等。  

4、其他相關(guān)部件：如CNG氣瓶、客車與房車衛(wèi)生設(shè)施部件、摩托車部件、高速公路防眩板和防撞立柱、公路隔離墩、商品檢測(cè)車頂柜等。

歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家汽車工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1、玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車上應(yīng)用廣泛，玻璃鋼/復(fù)合材料工業(yè)科技水平的，*美國(guó)。

美國(guó)是世界上大玻璃鋼/復(fù)合材料生產(chǎn)與消耗國(guó)，美國(guó)在汽車上大量采用玻璃鋼/復(fù)合材料，使汽車輕量化取得了顯著效果。據(jù)美國(guó)復(fù)合材料制造商協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2005年美國(guó)玻璃鋼/復(fù)合材料總產(chǎn)量為326萬噸，其中熱固性復(fù)合材料186萬噸，熱塑性復(fù)合材料140萬噸。據(jù)估算，目前美國(guó)汽車用復(fù)合材料年消耗量超過70萬噸；其中32％的熱固性復(fù)合材料用于汽車及其相關(guān)領(lǐng)域，相當(dāng)一部分部件采用了SMC模壓工藝。在美國(guó)，有65%的美國(guó)轎車采用SMC作前臉和散熱器護(hù)柵板；95％以上汽車前燈反射鏡已采用BMC作為主要材料。復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用幾乎涵蓋了美國(guó)本土的所有汽車制造廠家，如通用汽車、福特汽車、戴姆勒•克萊斯勒（DC）三大汽車公司以及Mack、Aero-star等重型車廠。 

新應(yīng)用實(shí)例如下：

1）GM EV1全FRP車身電動(dòng)汽車，包括SMC車頂、SMC發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、SMC后背廂蓋、SMC車門、RRIM前翼子板、RRIM前后面板、RRIM后角板和后輪襯板、SRIM全空氣動(dòng)力學(xué)前面板、玻纖增強(qiáng)PUR儀表板、RTM底盤。  

2）Ford Calaxy前端支架（GMT）、Focus/C-MAX前窗下飾板（SMC）、Thunderbird前端板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板、前翼子板、后背廂蓋、后座蓋板（SMC）、Cadillac XLR門板、后背廂蓋、翼子板、前端板（SMC）、Lincoln Continental發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、翼子板、后背廂蓋（SMC）等。  

3）Chrysler Crossfire后導(dǎo)流板、擋風(fēng)玻璃蓋板/a-立柱（SMC）；Maybach 后背廂蓋（SMC）；Alfa Romeo Spider和Smart Roadster等的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板、后背廂蓋（SMC）等。  

歐洲應(yīng)用情況

在歐洲，英、德、法、意、瑞典等國(guó)家較早采用了玻璃鋼/復(fù)合材料汽車部件。目前玻璃鋼/復(fù)合材料已在梅德賽斯－奔馳、BMW、大眾、標(biāo)致－雪鐵龍、沃爾沃、菲亞特、蓮花、曼恩等歐洲汽車廠的轎車、客車和載貨車等各種車型中大量應(yīng)用。汽車復(fù)合材料年消耗量約占其復(fù)合材料年產(chǎn)量的25％左右；其中35％左右的SMC、80％以上的GMT與LFT均用于汽車部件制造。

新應(yīng)用實(shí)例如下：

1）梅德賽斯－奔馳轎車：CL coupe 后背廂蓋（SMC），運(yùn)動(dòng)型 Coupe 后尾門（SMC，如圖1）；SLR天窗、隔音罩、通風(fēng)側(cè)板、后擾流板（SMC）；S系列后保險(xiǎn)杠支架（GMT/LFT）；E系列車燈反射罩（BMC）等。

2）BMW 3系列Touring和X5的后擾流板（SMC）、BMW Z4硬頂（SMC）、BMW系列后保險(xiǎn)杠支架（GMT/LFT）、BMW 5系列車燈反射罩（BMC）等。  

3）VW Touareq/Polo GT1/Lupo GT1/FS1后擾流板（SMC）、VW Golf R32 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋（SMC）、Audi A2分割式儲(chǔ)物箱（SMC）、Audi A4可折疊型后背箱蓋（SMC）、VW Golf A4車燈反射罩（BMC），以及Golf全復(fù)合材料車身電動(dòng)車。

4）標(biāo)致607備胎箱（LFT），標(biāo)致405保險(xiǎn)杠支架（LFT），標(biāo)致807后尾門、翼子板（SMC）；以及雪鐵龍系列Berlngo車頂模板（SMC），Xantian前端支架（LFT），AX尾部底板總成（GMT），C80后尾門（SMC）等。

5）Volvo XC70、XC90、V70后尾門（SMC/BMC）以及Renault Espace后舉升門、側(cè)門、側(cè)護(hù)板及車頂（SMC）和Mosaic前端結(jié)構(gòu)骨架總成（LFT）、車燈反射罩（BMC）。  

6）在梅德賽斯－奔馳Actros/Actros Megaspace、MAN TG-A和F2000、Volvo FH/FM系列、Renault Magnum/Premium/Midlum、Premium H130以及Scania以及Iveco Stralis等新型重型載貨車車型上，均大量使用以SMC為主導(dǎo)的復(fù)合材料。

亞洲應(yīng)用情況

日本依然是當(dāng)今*經(jīng)濟(jì)大國(guó)，其汽車制造業(yè)與歐美同屬地位，但采用玻璃鋼/復(fù)合材料的步伐和進(jìn)展要落后很多，主要原因是日本冶金工業(yè)發(fā)達(dá)，鋼材質(zhì)優(yōu)價(jià)廉。直到20世紀(jì)80年代中期，日本才正式開始積極研究開發(fā)FRP汽車部件，并轉(zhuǎn)入規(guī)模生產(chǎn)，其中大部分采用SMC工藝，而且呈逐年上升趨勢(shì)。韓國(guó)汽車工業(yè)基本上走日本汽車材料發(fā)展之路。 

我國(guó)汽車工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

到20世紀(jì)80年代中后期，隨著國(guó)家汽車發(fā)展政策的重大轉(zhuǎn)型以及國(guó)外汽車技術(shù)和資本的引入，汽車復(fù)合材料的應(yīng)用隨著我國(guó)汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展取得突破，逐步改變了原有傳統(tǒng)手糊工藝單一作業(yè)模式，通過技術(shù)引進(jìn)與消化吸收融入了SMC、RTM、噴射等工藝技術(shù)，形成了一定的規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)與能力，零部件質(zhì)量大幅提高，汽車主機(jī)廠對(duì)汽車復(fù)合材料認(rèn)同度大大增強(qiáng)。我國(guó)汽車復(fù)合材料的大規(guī)模應(yīng)用始于引進(jìn)車型上，也在自主開發(fā)的一些車型上得到應(yīng)用，尤其在近幾年來取得了長(zhǎng)足發(fā)展。

轎車方面的應(yīng)用

目前我國(guó)轎車生產(chǎn)仍然以進(jìn)口車型為主，主要分為美系、歐系與日韓系。另有一些*的自主品牌，如奇瑞、長(zhǎng)城、獵豹等。進(jìn)口車型的復(fù)合材料部件基本沿用原廠設(shè)計(jì)，部分實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn)配套，但相當(dāng)一部分部件依然需要KD件進(jìn)口；國(guó)產(chǎn)品牌轎車上復(fù)合材料部件還較少使用。  

應(yīng)用實(shí)例：

1）北京奔馳300C油箱副隔熱板（乙烯基酯SMC）；

2）北汽二代軍車――勇士系列（圖5）的硬頂、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、翼子板（手糊FRP）、前后保險(xiǎn)杠、蓄電池托架（SMC）等；

3）鄭州日產(chǎn)銳騏（SUV）頂飾件總成、中隔窗（SMC）；

4）東風(fēng)雪鐵龍標(biāo)致307前端支架（LFT）；

5）上汽榮威的底部導(dǎo)流板（SMC）；

6）上海通用別克凱悅、君悅的天窗板（SMC）、后靠背骨架總成（GMT）；

7）上海大眾帕薩特B5底部防護(hù)板（GMT）；南汽名爵（MG）車頂（SMC）；

8）奇瑞在新車型開發(fā)中設(shè)計(jì)使用SMC制造車門。

客車方面的應(yīng)用

玻璃鋼/復(fù)合材料在國(guó)內(nèi)大型、豪華客車中均有應(yīng)用，幾乎囊括如廈門/蘇州金龍、西沃、安凱、鄭州宇通、丹東黃海、福田歐V等所有客車廠家的所有車型，涉及應(yīng)用部件有前后圍、前后保險(xiǎn)杠、翼子板、輪護(hù)板、裙板（側(cè)圍板）、后視鏡、儀表板、倉(cāng)門板等。由于此類客車部件類多、較大、量小，一般采用手糊/噴射或RTM工藝成型。  

在中小型客車中，玻璃鋼/復(fù)合材料也有廣泛應(yīng)用。如南京依維柯S系列車的SMC前保險(xiǎn)杠、手糊/RTM硬頂、BMC前大燈反射罩，都靈V系列車的SMC豪華面罩、電動(dòng)門總成、三角窗總成、后行李廂門總成和FRP后圍總成等。近年來，玻璃鋼/復(fù)合材料在微型客車領(lǐng)域應(yīng)用有所增加，而且有應(yīng)用SMC、RTM工藝逐步替代傳統(tǒng)手糊工藝的趨勢(shì)。