Zastosowania w centrum uwagi Jak tworzywa sztuczne na nowo definiują motoryzację

Lekkie, wydajne i coraz bardziej ekologiczne: tworzywa sztuczne umożliwiają tworzenie innowacyjnych koncepcji pojazdów i wspierają producentów OEM oraz dostawców w transformacji w kierunku mobilności przyjaznej dla klimatu. E-magazyn „PlastXnow Mobility” pokazuje, jakie materiały i rozwiązania już dziś mają kluczowe znaczenie.

Tworzywa sztuczne stosowane w motoryzacji odgrywają kluczową rolę w transformacji mobilności: konstrukcje lekkie, redukcja emisji CO₂, elektryfikacja oraz rosnące wymagania w zakresie zrównoważonego rozwoju zasadniczo zmieniają wybory materiałowe. Niezależnie od tego, czy chodzi o elementy konstrukcyjne, elementy wyposażenia wnętrza, obudowy akumulatorów czy powierzchnie funkcjonalne – nowoczesne materiały polimerowe umożliwiają zmniejszenie masy, integrację funkcji oraz nową swobodę projektowania przy jednoczesnej wysokiej opłacalności.

Wraz z rozwojem elektromobilności i zaostrzeniem wymogów regulacyjnych producenci OEM i dostawcy coraz większą uwagę poświęcają materiałom pochodzącym z recyklingu, gospodarce o obiegu zamkniętym oraz koncepcjom materiałowym oszczędzającym zasoby. Tworzywa sztuczne o wysokiej wydajności przejmują przy tym w coraz większym stopniu zadania związane z bezpieczeństwem i konstrukcją w przemyśle motoryzacyjnym.

Nowy e-magazyn „PlastXnow Mobility” (ramka) przedstawia aktualne zmiany w branży motoryzacyjnej: od innowacyjnych rozwiązań materiałowych, przez strategie zrównoważonego rozwoju, aż po trendy technologiczne w zakresie przetwórstwa i zastosowań. Eksperci branżowi, analizy rynkowe i najlepsze praktyki pokazują, w jaki sposób tworzywa sztuczne w znacznym stopniu kształtują przyszłość motoryzacji.

Oto, gdzie w motoryzacji wykorzystuje się tworzywa sztuczne

Tworzywa sztuczne są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym i wykorzystywane w różnych elementach, między innymi:

• Wnętrze: deski rozdzielcze, konsola środkowa, panele drzwiowe, miski siedzeń, elementy wykończenia, wyloty powietrza oraz powierzchnie charakteryzujące się wysoką jakością dotykową i funkcjonalnością
• Wygląd zewnętrzny: zderzaki, obudowy lusterek, elementy oświetlenia, nadkola, osłony podwozia, a także – w coraz większym stopniu – elementy konstrukcyjne wykonane z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem.
• Elementy techniczne: osłony kabli i złącza, obudowy czujników i urządzeń sterujących, a także przewody paliwowe, zbiorniki i cysterny.

Zastosowanie tworzyw sztucznych zmniejsza masę pojazdów, co przekłada się na lepszą oszczędność paliwa i mniejszą emisję CO₂.

Najczęściej stosowane tworzywa sztuczne to:

• Polipropylen (PP): szeroko stosowany w zderzakach i we wnętrzu pojazdu
• Poliuretan (PUR): stosowany do produkcji siedzeń i materiałów izolacyjnych
• Polichlorek winylu (PVC): zastosowanie w powłokach kabli i okładzinach drzwiowych
• Akryl-butadien-styren (ABS): wytrzymały materiał na uchwyty i konsolki
• Polietereteroketon (PEEK): Tworzywo sztuczne o wysokiej wydajności przeznaczone do produkcji elementów silnika oraz podzespołów elektrycznych 

Tworzywa sztuczne stosowane w branży motoryzacyjnej muszą spełniać następujące wymagania

W branży motoryzacyjnej tworzywa sztuczne muszą spełniać szereg wymagań, aby sprostać trudnym warunkom eksploatacji. 

Oto kilka najważniejszych wymagań:

• Wytrzymałość mechaniczna: Tworzywa sztuczne muszą być wystarczająco wytrzymałe, aby wytrzymać obciążenia mechaniczne, które mogą wystąpić podczas jazdy. Obejmuje to wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie, a także odporność na ścieranie i zarysowania.
• Odporność na temperaturę: Materiały muszą być odporne na ekstremalne warunki temperaturowe – zarówno na wysokie temperatury w komorze silnika, jak i na niskie temperatury na zewnątrz pojazdu.
• Odporność chemiczna: Tworzywa sztuczne stosowane w samochodach muszą być odporne na działanie substancji chemicznych, takich jak olej, paliwo, płyn hamulcowy i płyn do czyszczenia szyb, które mogą potencjalnie wejść w kontakt z różnymi elementami.
• Odporność na starzenie: Materiały muszą zachowywać trwałość przez cały okres eksploatacji pojazdu, bez znaczących odkształceń lub pogorszenia swoich właściwości. Dotyczy to przede wszystkim odporności na promieniowanie UV, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym promieniowaniem słonecznym.
• Izolacja akustyczna: Tworzywa sztuczne zastosowane we wnętrzu pojazdu mają przyczyniać się do izolacji akustycznej i redukcji drgań, co ma na celu zwiększenie komfortu jazdy.
• Wymagania bezpieczeństwa: Materiały muszą również spełniać wymagania dotyczące bezpieczeństwa. W razie wypadku powinny odkształcać się w taki sposób, aby nie powodować dodatkowych szkód.
• Ochrona przeciwpożarowa: Wiele elementów z tworzyw sztucznych musi posiadać właściwości trudnopalne, aby w razie pożaru zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia w pojeździe.
• Możliwość recyklingu: Coraz większą wagę przywiązuje się do możliwości recyklingu tworzyw sztucznych, aby zminimalizować wpływ na środowisko i spełnić wymogi prawne dotyczące recyklingu pojazdów.

Wymagania te mają zasadnicze znaczenie dla zapewnienia sprawności, bezpieczeństwa i wydajności pojazdów. Prace nad nowymi materiałami i technologiami mają na celu jeszcze lepsze spełnienie tych wymagań oraz dalszą optymalizację wykorzystania tworzyw sztucznych w przemyśle motoryzacyjnym.

Zalety: Dlaczego w samochodach stosuje się tworzywa sztuczne

Tworzywa sztuczne są stosowane w przemyśle motoryzacyjnym z różnych powodów, które przyczyniają się zarówno do poprawy osiągów, jak i ekonomiki pojazdów. 

Oto główne zalety tworzyw sztucznych:

• Zmniejszenie masy: Tworzywa sztuczne są lżejsze od metalu, co przyczynia się do zmniejszenia całkowitej masy pojazdu. Lżejsze pojazdy charakteryzują się lepszym zużyciem paliwa i mniejszą emisją CO₂.
• Opłacalność: Produkcja i obróbka tworzyw sztucznych może być tańsza niż w przypadku metali. Tworzywa sztuczne umożliwiają również łatwą produkcję seryjną części, co dodatkowo obniża koszty.
• Elastyczność projektowa: Tworzywa sztuczne zapewniają ogromną swobodę projektowania i umożliwiają wytwarzanie skomplikowanych kształtów oraz funkcjonalnych projektów, których realizacja przy użyciu tradycyjnych materiałów byłaby trudna.
• Odporność na korozję: Elementy z tworzyw sztucznych są odporne na korozję i rdzę, co jest szczególnie cenne w środowiskach o wysokiej wilgotności lub w przypadku kontaktu z solami.
• Właściwości tłumiące: Tworzywa sztuczne charakteryzują się doskonałymi właściwościami tłumiącymi, które pomagają ograniczyć drgania i hałas, zapewniając cichszą i wygodniejszą jazdę.
•  Właściwości izolacyjne: Pełnią one funkcję zarówno izolatorów termicznych, jak i elektrycznych, co zwiększa bezpieczeństwo i wydajność w różnych zastosowaniach w pojeździe, na przykład w osłonach akumulatorów i kabli.
• Zrównoważony rozwój: Dzięki zaawansowanym technologiom coraz więcej tworzyw sztucznych z pojazdów można poddać recyklingowi. Zmniejsza to ślad ekologiczny i wspiera zrównoważone praktyki.
• Zalety pod względem bezpieczeństwa: W razie wypadku tworzywa sztuczne mogą pochłaniać energię, łagodząc w ten sposób siłę uderzenia. Zwiększa to bezpieczeństwo pasażerów.
• Estetyka i komfort: Tworzywa sztuczne są dostępne w wielu kolorach i fakturach, co zapewnia atrakcyjny wygląd i wysokiej jakości wykończenie wnętrza. Ponadto przyczyniają się one do przyjemnych wrażeń dotykowych.

Podsumowując, tworzywa sztuczne stanowią wszechstronne i ekonomiczne rozwiązanie, które pod wieloma względami przyczynia się do modernizacji i ulepszania pojazdów.

Magazyn elektroniczny: PlastXnow Mobility

Od konstrukcji lekkich, przez elektromobilność, aż po zamknięte obiegi materiałowe – e-magazyn „PlastXnow Mobility” pokazuje, jak różnorodnie tworzywa sztuczne wspierają transformację przemysłu motoryzacyjnego. Artykuły z wszystkich obszarów łańcucha wartości pokazują, w jaki sposób samochody stają się lżejsze, wydajniejsze i bardziej zrównoważone.

Zapowiedź: fragment spisu treści
 

• Recykling w przemyśle motoryzacyjnym: materiały pochodzące z recyklingu LFT pod lupą

• Formowanie wtryskowe elementów wkładanych: produkcja wyrobów z wysokiej jakości powłoką „pod klucz”

• Produkcja narzędzi dla przemysłu motoryzacyjnego: jak firma Pfaff zapewnia bezpieczeństwo złożonych form wtryskowych

• Mobilność elektryczna: Jak technologia overmolding poprawia zarządzanie temperaturą akumulatorów

• SLM stawia na Sumitomo: „To coś więcej niż tylko relacja biznesowa”

• Produkcja addytywna we wnętrzu pojazdu: Zagłówki wykonane z jednego materiału metodą druku
   

Serwis

E-magazyn „PlastXnow Mobility” można znaleźć tutaj (+).

Podsumowanie i perspektywy

W przemyśle motoryzacyjnym nie można dziś obejść się bez tworzyw sztucznych. Niewielka waga, wysoka wytrzymałość i elastyczność projektowa sprawiają, że są one idealnym materiałem spełniającym najróżniejsze wymagania.

A także przyszłość wygląda obiecująco. Ciągłe badania i rozwój koncentrują się na tworzeniu nowych, bardziej wydajnych tworzyw sztucznych, z których część jest pochodzenia biologicznego lub łatwiejsza do recyklingu. Innowacje te wspierają gospodarkę o obiegu zamkniętym i zmniejszają ślad ekologiczny przemysłu motoryzacyjnego.

Ponadto wszechstronność tworzyw sztucznych umożliwia wdrażanie nowych technologii, takich jak czujniki i wyświetlacze, w pojazdach, co ma ogromne znaczenie dla jazdy autonomicznej i połączonej z siecią. Tworzywa sztuczne odgrywają również kluczową rolę w produkcji zbiorników wodorowych do pojazdów z ogniwami paliwowymi.