工程塑料代替金属材料的必然趋势

一、工程塑料的应用趋势

根据《ZG产业信息》的*新数据，2013年我国工程塑料消费量达到330万吨，行业销售市场规模约595亿元。在*新的发改委和工信部联合公布的《工业产业调整和振兴规划》中将工程塑料明确划归到新材料领域，成为ZD发展的战略性新兴产业，专业人士预计未来4到5年，工程塑料的需求量将继续维持10%以上的增长速度。

在太阳能光伏、风能等新能源领域，欧美发达国家的工程塑料应用量已接近50%，而我国的使用比例还不到20%，其他基本仍以金属原料为主。同样在汽车领域，与42%的工程塑料应用量相比，在我国仅为10%左右，预计未来几年汽车行业将成为工程塑料消费量增速*快的领域。尽管工程塑料应用方面发展迅速，但国内工程塑料自给率却不足25%，“十二五”规划明确指出，到2015年国内工程塑料市场满足率将力争超过50%，显现出我国工程塑料行业发展前景极其广阔。

二、工程塑料为什么要代替金属

工程塑料是塑料大家族中的后起之秀。它们不仅保留了普通塑料一系列优良特性，而且远高于普通热塑性塑料的耐热性（一般可在100℃～200℃以上高温下长期工作）和机械强度，因而可在许多应用领域中代替金属作为工程材料（或称结构材料）使用。

随着社会及科技的发展，我们对工业设备、汽车等提出了更高的要求：轻型、节能、美观、安全、环保等。而塑料制品由于具有良好的性能、低廉的价格、简单的加工工艺，在和金属材料的PK中，取得越来越明显的优势。

以汽车为例，在汽车工业领域大量使用塑料制品，以代替各种昂贵的有色金属和合金材料，不仅提高了汽车造型的美观与设计的灵活性，降低了零部件加工、装配与维修的费用，而且还可以降低汽车的能耗。

美国通用公司做过一个测试，在一个汽车设备的制造过程中，共需要38个金属零件，成本高达75美元。同样，如果采用了工程塑料制造，把所有部件整合成一个部件，成本仅需30美元，缩短了55%的装配时间，高达99%的合格产率。这得益于工程塑料的生产工艺可以整合零件、二次加工成本低、缩短设计周期、质量好、生产率高。

所以，工程塑料代替金属是用户需求、节能减排、市场竞争的需要。

三、工程塑料相比金属材料有什么具体优势

我们以聚碳酸酯（PC）为例，既具有类似有色金属的强度，同时又兼备延展性及强韧性，它的冲击强度极高，用铁锤敲击不能被破坏，能经受住电视机荧光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又极好，并可施以任何着色。具体比较如下：

以光伏产业为例，目前欧美发达国家在光伏设备塑料汇流箱的使用比例已达53%，而国内才刚刚起步，比例仅为16%。而就在两年前这个比例还不足5%。由于汇流箱都用于户外等恶劣环境下，对箱体抗腐蚀性、使用寿命、抗冲击、耐候性、以及对箱体内元器件保护防护等级等核心要求非常高。相比金属箱体，工程塑料箱体的抗腐蚀性是金属的2倍，使用使用寿命是金属的2～3倍，抗冲击性和耐候性能均超过金属箱体，防护等级比金属箱体提高22%，可达IP67。所以，目前国内光伏厂商均开始研制并使用以工程塑料为主的汇流箱，相信不用几年，可跟上或超过金属箱的使用比例。

四、结束语

事实证明，金属和普通塑料均无法满足越来越多的使用和环保要求。对此工程塑料及较简单的加工方法则是人们所期望的。工程塑料不仅机械强度高，而且综合机械性能好；耐热性、耐久性优良，寿命长，可靠性好。上述举例的光伏新能源、汽车行业多个应用中，今后塑料在其他零部件上的开发利用将会更加活跃。

从全世界材料生产所消耗的能量来看，工程塑料生产有利于节省能量、节省能源。塑料以石油为原料，其使用结果，既可轻量化又可省能源，可以说是一举两得。但目前而言塑料比金属材料的强度略差，一般情况下，工程塑料要随之增加壁厚以增加强度。随着科技的不断发展，越来越多的复合型工程塑料也随之产生，这在国有经济各领域中具有越来越广泛而又重要的作用，代替金属材料是必然趋势。

德国SPELSBERG全系列产品均采用工程塑料为材质，经一次性模具注塑而成，保证了其防护等级，工程塑料特性决定了其抗老化、防腐蚀、抗UV紫外线等。