Uz globalnu energetsku krizu i sve strože zahtjeve zaštite okoliša, automobilska industrija ubrzava svoju transformaciju u razvoj zelenog i niskog ugljika. Kao učinkovit način za poboljšanje ekonomičnosti goriva, proširiti asortiman električnih vozila i smanjenje emisije ugljika, lagano stanje automobila postalo je važan trend u razvoju industrije. U ovom kontekstu, Modificirana plastika , sa svojim prednostima lagane težine, velike čvrstoće i multifunkcionalnosti, postao je idealan izbor za zamjenu tradicionalnih metalnih materijala i igra sve kritičniju ulogu u automobilskoj strukturi i dizajnu komponenti.
1. Prednosti modificirane plastike u laganom automobilu
Tradicionalni automobili uglavnom su izrađeni od čeličnih materijala. Iako su ti materijali jaki, oni su teški i složeni za oblikovanje, što dovodi do prekomjerne težine cijelog vozila, povećavajući tako potrošnju goriva i emisije ugljika. Suprotno tome, gustoća modificirane plastike obično je samo oko 1/6 od čelika. Kroz ojačanje staklenih vlakana, modifikacija mineralnog punjenja ili usporavanja plamena i druge tehnologije, težina se može znatno smanjiti uz održavanje snage i žilavosti.
Lagana i velika čvrstoća: Uzimanje staklenih vlakana ojačanog polipropilenom (GFPP) kao primjer, njegova je težina veća od 50% lakša od čelika, ali njegova čvrstoća može dostići ili čak premašiti onu od nekih metalnih dijelova.
Korozija i kemijska otpornost: Modificirana plastika ne hrđaju poput metala i može odoljeti koroziji iz kiselina, alkalija, spreja za sol i različitih kemijskih medija, smanjujući potrebu za zaštitnim premazima.
Visoka fleksibilnost obrade: Plastika se može formirati u složene strukturne dijelove kroz procese kao što su oblikovanje ubrizgavanja, ekstruzija i oblikovanje puhanja, smanjenje broja dijelova, realiziranje integriranog dizajna "višedijelne integracije" i dodatno smanjenje težine i troškova.
Smanjenje buke i sigurnost: Neke modificirane plastike imaju dobru zvučnu izolaciju i svojstva apsorpcije energije, što može poboljšati udobnost vožnje i sigurnost sudara.
Statistički podaci pokazuju da se za svakih 10% smanjenja težine vozila može poboljšati učinkovitost goriva za oko 6% do 8%. Za nova energetska vozila lagano je važno sredstvo za izravno poboljšanje trajanja baterije, pa se modificirana plastika široko koristi za zamjenu tradicionalnih metala u automobilskim dijelovima.
2. Tipični scenariji primjene
Modificirana plastika obuhvatila je više polja kao što su automobilski unutrašnjost i vanjski ukras, motorni odjeljak i jezgrene komponente električnih vozila, te njihov opseg i dubina nanošenja stalno se širi.
Unutarnji i strukturni dijelovi
Unutarnji ukras je najranije i najzrelije polje modificirane plastične nanošenja. Modificirani polipropilen (PP), ABS, polikarbonat (PC) i njegove legure široko se koriste u instrumentnim pločama, pločama na vratima, okvirima sjedala, upravljačkim kotačima i drugim dijelovima. Ovi materijali ne samo da mogu postići složene oblike, već i postići teksturu vrhunskih završnica kroz površinsku obradu, a oko 30% -40% su lakši od tradicionalnih metalnih dijelova.
Izgledni dijelovi
Modificirani PP ili PC ABS materijali naširoko se koriste u dijelovima izgleda kao što su automobilski odbojnici, rešetke za usisavanje zraka i kućišta retrovizori. Ovi dijelovi zahtijevaju otpornost na udarce, otpornost na UV starenje i visoku prianjanje premaza. Modificirana plastika može ispuniti ove zahtjeve dodavanjem anti-UV agensa i punila otpornih na vremenske uvjete. U usporedbi s tradicionalnim čeličnim pločama, plastični odbojnici nisu lako udubiti i mogu se odbiti, što pomaže u smanjenju oštećenja sudara male brzine.
Dijelovi motora
Odjeljak motora ima visoke temperature i složena ulja, te stroge zahtjeve za toplinsku otpornost i kemijsku koroziju otpornosti materijala. Najlon ojačani staklenim vlaknima (PA6/PA66) široko se koristi u proizvodnji usisnih razvodnika, ventilatora za hlađenje, pumpi za rashladno sredstvo i kućišta filtra ulja zbog izvrsnog otpornosti na visoku temperaturu (otporan na 200 ° C). Te aplikacije ne samo da smanjuju težinu, već i pojednostavljuju obradu.
Komponente jezgre električnih vozila
S razvojem novih energetskih vozila, modificirana plastika također se koristi u kućištima modula baterije, sučelja za punjenje i laganim okvirima tijela. PC-a s ojačanim plamenom, ojačani PBT, modificirani PA66 i drugi materijali mogu osigurati izvrsnu retardaciju plamena, izolaciju i strukturnu čvrstoću, pomažući baterijskim paketima da postigne ravnotežu između sigurnosti i smanjenja težine, poboljšavajući na taj način energetsku učinkovitost cijelog vozila.
3. Budući izgledi za razvoj
Zelena zaštita okoliša i recikliranje
Ubuduće će automobilska industrija posvetiti više pozornosti na recikliranje materijala. Modificirana plastika može se ponovo upotrijebiti fizičkim recikliranjem, kemijskom depolimerizacijom i drugim metodama, što će pomoći u postizanju kružne ekonomije. Istodobno, razvoj plastike utemeljene na biološkom biogradnju i razgradive modificirane plastike pruža novu zelenu alternativu za automobilsku industriju.
Visoke performanse i funkcionalna integracija
Primjenom tehnologija kao što su nanofilleri, ojačanje dugih staklenih vlakana i modifikacija ugljičnih vlakana, dodatno će se poboljšati mehanička čvrstoća i otpornost na toplinu modificirane plastike. Očekuje se da će neke visoke performanse plastike (poput PEEK i PPS) zamijeniti više metalnih strukturnih dijelova. U budućnosti će modificirana plastika imati ne samo strukturne funkcije, već će imati i provodljive, antistatičke, toplinske, pa čak i osjetljive funkcije za postizanje inteligencije i multifunkcionalnosti.
Upravljaju električnim vozilima i pametnim automobilima
Električna vozila zahtijevaju lakša tijela da prošire svoj raspon, a povećanje autonomnih senzora za vožnju stavlja veće zahtjeve na integrirani dizajn stambenih i zaštitnih komponenti. Modificirana plastika može pružiti veću slobodu dizajna inteligentnim komponentama modularnim oblikovanjem i integriranom proizvodnjom.
Optimizacija troškova i procesa
S proširenjem skale proizvodnje i tehnološkim napretkom, očekuje se da će cijena modificirane plastike pasti dalje. Istodobno, uvođenje novih tehnologija kao što su 3D ispis i lijevanje mikro-pjega poboljšat će učinkovitost obrade i dodatno smanjiti težinu.
