Odată cu criza energetică globală și cerințele din ce în ce mai stricte de protecție a mediului, industria auto accelerează transformarea sa către dezvoltarea verde și cu conținut scăzut de carbon. Ca o modalitate eficientă de a îmbunătăți economia de combustibil, extinderea gamei de vehicule electrice și reducerea emisiilor de carbon, ușurința automobilelor a devenit o tendință importantă în dezvoltarea industriei. În acest context, Materiale plastice modificate , cu avantajele sale de greutate ușoară, rezistență ridicată și multifuncționalitate, a devenit o alegere ideală pentru a înlocui materialele metalice tradiționale și joacă un rol din ce în ce mai critic în structura auto și în proiectarea componentelor.
1.. Avantajele materialelor plastice modificate în ușurință a automobilelor
Automobilele tradiționale sunt fabricate în principal din materiale din oțel. Deși aceste materiale sunt puternice, ele sunt grele și complexe de format, ceea ce duce la o greutate excesivă a întregului vehicul, crescând astfel consumul de combustibil și emisiile de carbon. În schimb, densitatea materialelor plastice modificate este de obicei doar aproximativ 1/6 din cea a oțelului. Prin armarea fibrelor de sticlă, umplerea mineralelor sau modificarea ignifugărării și alte tehnologii, greutatea poate fi redusă foarte mult, menținând în același timp rezistența și duritatea.
Funcție ușoară și ridicată: luând ca exemplu polipropilen armat cu fibre de sticlă (GFPP), greutatea sa este mai mare de 50% mai ușoară decât oțelul, dar rezistența sa poate atinge sau chiar o depășește pe cea a unor părți metalice.
Coroziune și rezistență chimică: materialele plastice modificate nu rugini ca metalele și pot rezista la coroziune de la acizi, alcali, spray de sare și diverse medii chimice, reducând nevoia de acoperiri de protecție.
Flexibilitate ridicată de procesare: materialele plastice pot fi formate în părți structurale complexe prin procese precum modelarea prin injecție, extrudarea și modelarea loviturilor, reducând numărul de piese, realizând designul integrat al „integrării cu mai multe piese” și reducerea în continuare a greutății și a costurilor.
Reducerea zgomotului și siguranța: unele materiale plastice modificate au proprietăți bune de izolare sonoră și de absorbție a energiei, ceea ce poate îmbunătăți confortul de călătorie și siguranța la coliziune.
Statisticile arată că pentru fiecare reducere de 10% a greutății vehiculului, eficiența combustibilului poate fi îmbunătățită cu aproximativ 6% până la 8%. Pentru noile vehicule energetice, ușurința este un mijloc important pentru îmbunătățirea directă a duratei de viață a bateriei, astfel încât materialele plastice modificate sunt utilizate pe scară largă pentru a înlocui metalele tradiționale în piesele auto.
2. Scenarii tipice de aplicare
Materialele plastice modificate au acoperit mai multe câmpuri, cum ar fi decorarea interioară și exterioară auto, compartimentul motorului și componentele de bază ale vehiculelor electrice, iar domeniul de aplicare și adâncimea lor se extind constant.
Părți interioare și structurale
Decorația interioară este cel mai timpuriu și cel mai matur câmp al aplicației din plastic modificat. Polipropilena modificată (PP), ABS, Policarbonatul (PC) și aliajele sale sunt utilizate pe scară largă în panouri de instrumente, panouri pentru uși, rame de scaun, roți de direcție și alte părți. Aceste materiale nu numai că pot obține forme complexe, dar, de asemenea, obțin textura finisajelor de ultimă generație prin tratarea suprafeței și sunt cu aproximativ 30% -40% mai ușoare decât piesele metalice tradiționale.
Părți de aspect
Materialele ABS PP sau PC modificate sunt utilizate pe scară largă în piese de aspect, cum ar fi barele de protecție auto, grilele de admisie de aer și carcasele oglinzilor retrovizoare. Aceste părți necesită rezistență la impact, rezistență la îmbătrânire a UV și aderență ridicată a acoperirii. Materialele plastice modificate pot îndeplini aceste cerințe prin adăugarea de agenți anti-UV și umpluturi rezistente la intemperii. În comparație cu plăcile tradiționale de oțel, barele de protecție din plastic nu sunt ușor de protejat și pot reveni, ceea ce ajută la reducerea deteriorării de coliziune cu viteză mică.
Piese ale compartimentului motorului
Compartimentul motorului are temperaturi ridicate și uleiuri complexe și cerințe stricte privind rezistența la căldură și rezistența la coroziune chimică a materialelor. Nylon armat cu fibră de sticlă (PA6/PA66) este utilizat pe scară largă la fabricarea galeriei de admisie, a ventilatoarelor de răcire, a pompelor de răcire și a carcaselor de filtru de ulei, datorită rezistenței sale excelente la temperatură ridicată (rezistentă la 200 ° C). Aceste aplicații nu numai că reduc greutatea, dar simplifică procesarea.
Componente de bază ale vehiculului electric
Odată cu dezvoltarea de noi vehicule energetice, materialele plastice modificate sunt, de asemenea, utilizate în carcasele modulelor de baterii, interfețele de încărcare și cadrele de caroserie ușoare. PC-ul Retardant cu flacără, PBT consolidat, PA66 modificat și alte materiale pot oferi retardanță excelentă, izolare și rezistență structurală, ajutând la pachetele de baterii să obțină un echilibru între siguranța și reducerea greutății, îmbunătățind astfel eficiența energetică a întregului vehicul.
3. Perspectivele viitoare de dezvoltare
Protecția ecologică și reciclabilitatea ecologică
În viitor, industria auto va acorda mai multă atenție reciclabilității materialelor. Materialele plastice modificate pot fi reutilizate prin reciclare fizică, depolimerizare chimică și alte metode, ceea ce va ajuta la obținerea unei economii circulare. În același timp, dezvoltarea materialelor plastice bazate pe bio și a materialelor plastice modificate degradabile oferă o nouă alternativă verde pentru industria auto.
Performanță ridicată și integrare funcțională
Odată cu aplicarea de tehnologii precum nanofillere, armare lungă a fibrelor de sticlă și modificarea fibrelor de carbon, rezistența mecanică și rezistența la căldură a materialelor plastice modificate vor fi îmbunătățite în continuare. Unele materiale plastice de înaltă performanță (cum ar fi PEEK și PPS) sunt așteptate să înlocuiască mai multe piese structurale metalice. În viitor, materialele plastice modificate nu numai că vor avea funcții structurale, ci vor avea și funcții conductive, antistatice, izolate de căldură și chiar de detectare pentru a realiza inteligența și multifuncționalitatea.
Condus de vehicule electrice și mașini inteligente
Vehiculele electrice necesită corpuri mai ușoare pentru a -și extinde gama, iar creșterea senzorilor de conducere autonomi pune cerințe mai mari la proiectarea integrată a locuințelor și a componentelor de protecție. Materialele plastice modificate pot oferi o libertate mai mare de proiectare pentru componente inteligente prin modelare modulară și fabricare integrată.
Optimizarea costurilor și a proceselor
Odată cu extinderea scării de producție și a progresului tehnologic, prețul materialelor plastice modificate va scădea în continuare. În același timp, introducerea de noi tehnologii, cum ar fi imprimarea 3D și modelarea cu micro-spam va îmbunătăți eficiența procesării și va reduce în continuare greutatea.
