Vďaka globálnej energetickej kríze a stále prísnejším požiadavkám na ochranu životného prostredia automobilový priemysel urýchľuje svoju transformáciu smerom k zelenému a nízkym uhlíkovým rozvojom. Ako efektívny spôsob, ako zlepšiť spotrebu paliva, rozšíriť rozsah elektrických vozidiel a znížiť emisie uhlíka, ľahké vozidlá sa stalo dôležitým trendom vo vývoji tohto odvetvia. V tejto súvislosti, Upravené plasty „So svojimi výhodami ľahkej hmotnosti, vysokej sily a multifunkčnosti sa stala ideálnou voľbou na nahradenie tradičných kovových materiálov a hrá čoraz dôležitejšiu úlohu v automobilovej štruktúre a dizajne komponentov.
1. Výhody modifikovaných plastov pri ľahkej váhe automobilov
Tradičné automobily sú vyrobené hlavne z oceľových materiálov. Aj keď sú tieto materiály silné, sú ťažké a komplexné tvary, čo vedie k nadmernej hmotnosti celého vozidla, čím sa zvyšuje spotreba paliva a emisie uhlíka. Naopak, hustota modifikovaných plastov je zvyčajne iba asi 1/6 z ocele. Prostredníctvom zosilnenia sklenených vlákien, minerálnych plnení alebo modifikácie spomaľovania horenia a ďalších technológií sa hmotnosť môže výrazne znížiť pri zachovaní sily a húževnatosti.
Ľahká a vysoká pevnosť: užívanie sklenených vlákien zosilnených polypropylénu (GFPP), jeho hmotnosť je o viac ako o 50% ľahšia ako oceľ, ale jeho sila môže dosiahnuť alebo dokonca presahovať silu niektorých kovových častí.
Korózia a chemická rezistencia: Modifikované plasty nie sú hrdzavé ako kovy a môžu odolať korózii z kyselín, alkálie, soľného spreja a rôznych chemických médií, čím znižujú potrebu ochranných povlakov.
Vysoká flexibilita spracovania: Plasty sa môžu formovať do zložitých štrukturálnych častí procesmi, ako je vstrekovanie, vytláčanie a formovanie vyfukovania, zníženie počtu častí, realizovanie integrovaného návrhu „viacdielnej integrácie“ a ďalšie zníženie hmotnosti a nákladov.
Zníženie hluku a bezpečnosť: Niektoré modifikované plasty majú dobré zvukové izolácie a vlastnosti absorpcie energie, ktoré môžu zlepšiť pohodlie jazdy a bezpečnosť kolízie.
Štatistiky ukazujú, že za každých 10% zníženia hmotnosti vozidla je možné palivovú účinnosť zlepšiť približne o 6% až 8%. Pre nové energetické vozidlá je ľahké váhy dôležitým prostriedkom na priame zlepšenie výdrže batérie, takže upravené plasty sa široko používajú na nahradenie tradičných kovov v automobilových dieloch.
2. Typické aplikačné scenáre
Modifikované plasty pokrývali viac polí, ako je napríklad automobilový interiér a exteriérová dekorácia, motorový priestor a základné komponenty elektrických vozidiel a ich rozsah a hĺbka aplikácií sa neustále rozširujú.
Interiér a konštrukčné časti
Interiérová dekorácia je najskoršie a najrečivejšie pole modifikovanej plastovej aplikácie. Modifikovaný polypropylén (PP), ABS, polykarbonát (PC) a jeho zliatiny sa široko používajú v prístrojových paneloch, dverách, dverách, rámoch sedadiel, volantových kolies a ďalších častí. Tieto materiály môžu nielen dosiahnuť zložité tvary, ale tiež dosiahnuť textúru špičkových povrchových úprav cez povrchové ošetrenie a sú asi o 30%-40% ľahšie ako tradičné kovové časti.
Vzhľad
Modifikované materiály PP alebo PC ABS sa široko používajú vo vzhľadových častiach, ako sú automobilové nárazníky, grily na prívod vzduchu a kryty spätného zrkadla. Tieto časti vyžadujú odolnosť proti nárazu, odolnosť proti starnutiu UV a priľnavosti s vysokou povlakom. Modifikované plasty môžu splniť tieto požiadavky pridaním agentov proti UV a výplne odolných voči poveternostným vplyvom. V porovnaní s tradičnými oceľovými doskami sa plastové nárazníky nedajú ľahké a môžu sa odraziť, čo pomáha znižovať poškodenie kolízie s nízkou rýchlosťou.
Prierezové diely
Motorový priestor má vysoké teploty a zložité oleje a prísne požiadavky na tepelnú odolnosť a chemickú odolnosť proti korózii v odbore materiálov. Nylon zosilnený skleneným vláknom (PA6/PA66) sa široko používa pri výrobe sackých potrubí, chladiacich ventilátorov, chladiacej kvapaliny a krytín olejového filtra kvôli vynikajúcemu vysokému odporu teploty (odolné voči 200 ° C). Tieto aplikácie nielen znižujú hmotnosť, ale tiež zjednodušujú spracovanie.
Komponenty jadra elektrického vozidla
S vývojom nových energetických vozidiel sa modifikované plasty používajú aj v krytoch modulov batérie, nabíjacích rozhraní a ľahkých rámoch tela. PC, zosilnené PBT, Modifikované PA66 a ďalšie materiály môžu poskytnúť vynikajúcu spomaletnosť horenia, izoláciu a konštrukciu, čo pomáha pri dosahovaní rovnováhy medzi bezpečnosťou a znížením hmotnosti, čím sa zlepší energetická účinnosť celého vozidla.
3. Budúce vyhliadky na rozvoj
Zelená ochrana životného prostredia a recyklovateľnosť
V budúcnosti bude automobilový priemysel venovať väčšiu pozornosť recyklovateľnosti materiálov. Modifikované plasty sa môžu znovu použiť prostredníctvom fyzickej recyklácie, chemickej depolymerizácie a ďalších metód, ktoré pomôžu dosiahnuť obehovú ekonomiku. Vývoj plastov na báze bio a degradovateľné modifikované plasty zároveň poskytuje novú zelenú alternatívu pre automobilový priemysel.
Vysoko výkonná a funkčná integrácia
Pri aplikácii technológií, ako sú nanovlákna, vystuženie dlhých sklenených vlákien a modifikácia uhlíkových vlákien, sa ďalej zlepší mechanická pevnosť a tepelný odpor modifikovaných plastov. Očakáva sa, že niektoré vysoko výkonné plasty (napríklad PEEK a PPS) nahradia viac kovových konštrukčných častí. V budúcnosti budú mať modifikované plasty nielen štrukturálne funkcie, ale budú mať aj vodivé, antistatické, tepelne izolačné a dokonca snímacie funkcie na dosiahnutie inteligencie a multifunkčnosti.
Poháňané elektrickými vozidlami a inteligentnými automobilmi
Elektrické vozidlá vyžadujú, aby sa svoj rozsah rozšírili ľahšie telá, a zvýšenie autonómnych jazdných senzorov kladie vyššie požiadavky na integrovaný návrh krytu a ochranných komponentov. Modifikované plasty môžu poskytnúť vyššiu slobodu dizajnu pre inteligentné komponenty prostredníctvom modulárneho formovania a integrovanej výroby.
Optimalizácia nákladov a procesov
S rozširovaním rozsahu výroby a technologickým pokrokom sa očakáva, že cena modifikovaných plastov klesne ďalej. Zároveň zavedenie nových technológií, ako je 3D tlač a formovanie mikrofokov, zlepší účinnosť spracovania a ďalej zníži váhu.
