圖：汽車前端模塊
汽車前端模塊化正在使乘用車的設計和組裝發(fā)生革命性的變化。傳統(tǒng)的汽車前端至少含有20-30個零部件，模塊化設計可將其降低到個位數，甚至只有一個！回復【汽車】，查看更多文章
以2002款寶馬Mini Cooper為例：采用長纖維增強PP（30%玻纖）注塑成型的全復合材料設計，相比以前，重量降低了30%，成本降低了25%，減少了20個部件。
下面通過一張圖，我們來看看汽車前端模塊的設計工藝：
圖：汽車前端模塊設計工藝
汽車前端模塊一般采用玻纖/長玻纖增強PA或者長玻纖增強PP，通過模壓或者注塑成型得到成品。其中，注塑成型包括兩類：全塑料和金屬/塑料復合；金屬/塑料復合又包括模內組裝和模后組裝。
一．模壓成型
圖：模壓成型
模壓成型：先將粉狀，粒狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具型腔中，然后閉模加壓而使其成型并固化。
該工藝主要應用于熱固性塑料和復合材料。優(yōu)點是產品尺寸穩(wěn)定性好、變形小、原料損耗小，缺點是自動化程度低、成型周期長、難以大規(guī)模生產。
1.聚丙烯 D-LFT
聚丙烯作為通用塑料材料之一，具有優(yōu)良的綜合性能、良好的化學穩(wěn)定性、較好的成型加工性能和相對低廉的價格。長玻纖增強PP可以增加PP的力學性能，可達到工程塑料的級別。
聚丙烯 D-LFT是將PP和連續(xù)的長玻纖通過螺桿剪切共混“一步法”得到產品。具體生產工藝如下圖所示：
圖：LFT-D工藝流程
改性PP按量進入螺桿中，在螺桿的作用下混勻熔融；玻纖被切斷均勻進入螺桿中，和熔融PP共混剪切；PP、玻纖共混物經過模壓成型得到制品。
2.聚丙烯 GMT
聚丙烯GMT片材是指以連續(xù)玻璃纖維氈或短切玻纖氈和PP樹脂復合而成的一種片狀模塑料，通常是兩層玻璃纖維氈復合三層PP樹脂薄膜層。
聚丙烯GMT片材耐化學性好，強度/重量比大，在高、低溫環(huán)境中的抗沖擊性能優(yōu)良。具體工藝如下：
圖：GMT工藝流程
玻璃纖維氈通過裁剪得到特定形狀的片材，坯料（改性PP）先預熱，然后鋪在片材上一起模壓成型，后處理得到產品。
二．注塑成型
相對模壓成型，注塑成型由于自動化程度高、周期短，較易能夠實現大規(guī)模的生產。但注塑成型要求原料具有非常好的流動性能，對原料提出了較高的要求；一般而言，注塑制品力學強度、尺寸穩(wěn)定性不如模壓成型。
汽車前端模塊注塑成型用的材料主要有：玻纖/長玻纖增強PA、長玻纖增強PP。這兩類材料屬于LFT-G：先得到12mm 的LFT-G粒料，粒料通過注塑得到制品。
圖：LFT-G粒料
1.金屬/塑料復合
塑料和金屬的結合一般可以通過兩種方法：模內注塑和卡扣、鉚釘等物理嵌接。
1）模內注塑/組裝是在塑料注塑階段將金屬夾持在模具內，通過注塑即得到一體化的汽車前端；這種工藝周期短、性能優(yōu)良、前期投入較大。主要技術有：
◆ 朗盛專利技術
◆ HBPO專利技術
◆ 通用專利技術
◆ 包扎技術
2）模后組裝是在注塑過后進行，塑料件和金屬件通過塑料鉚釘熱壓、鉚接、粘接（膠水）、凸緣沖壓連接等連接。這種工藝工藝簡單、耗時長。
2.全塑結構
全塑結構相對金屬/塑料復合工藝簡單、生產周期短；但關鍵的承力部位易損壞，故要求塑料的力學性能較好。
三．GMT、LFT-G、LFT-D的工藝比較
GMT、LFT-G、LFT-D常常應用在汽車零部件上。如第一幅圖所示：GMT、LFT-D主要用于模壓成型，LFT-G主要用于注塑成型。那么做汽車前端等模塊產品該如何選擇工藝？我們通過下表看看：
表：GMT、LFT-G、LFT-D的工藝比較
生產原料 | 半成品材料 | 工藝設備 | |
GMT | PP+纖維+添加劑 | 板材 | 板材·加熱+壓機 |
LFT-G | PP+纖維+添加劑 | 粒料 | ①單螺桿擠出機+壓機 ②注塑成型 |
LFT-D | PP+纖維+添加劑 | 無 | ①雙螺桿擠出機+壓機 ②單螺桿擠出機+注塑成型 |
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