W ostatnich latach zastosowanie tworzyw sztucznych w motoryzacji stale rośnie. Obecnie zużycie tworzyw sztucznych w motoryzacji w Niemczech, Stanach Zjednoczonych, Japonii i innych krajach sięga 10–15%, a w niektórych nawet ponad 20%. Sądząc po materiałach stosowanych w nowoczesnych samochodach, niezależnie od tego, czy są to zewnętrzne elementy dekoracyjne, wewnętrzne elementy dekoracyjne, czy elementy funkcjonalne i konstrukcyjne, wpływ produkcji tworzyw sztucznych jest widoczny wszędzie. Wraz z ciągłą poprawą twardości, wytrzymałości i właściwości rozciągających tworzyw konstrukcyjnych, stopniowo pojawiają się plastikowe okna, drzwi, ramy, a nawet samochody w całości wykonane z tworzyw sztucznych, a proces plastyfikacji samochodów przyspiesza.
Jakie są zalety stosowania tworzyw sztucznych jako materiałów motoryzacyjnych?
1.Formowanie tworzyw sztucznych jest łatwe, co znacznie ułatwia obróbkę elementów o złożonych kształtach. Na przykład, gdy deska rozdzielcza jest obrabiana z blach stalowych, często konieczne jest najpierw obróbka i kształtowanie różnych części, a następnie ich montaż lub spawanie za pomocą złączy, co wymaga wielu procedur. Formowanie tworzyw sztucznych jest możliwe jednorazowo, czas obróbki jest krótki, a dokładność gwarantowana.
2. Największą zaletą stosowania tworzyw sztucznych w materiałach motoryzacyjnych jest redukcja masy karoserii. Przemysł motoryzacyjny dąży do uzyskania niskiej masy, a tworzywa sztuczne mogą w tym względzie wykazać się swoją siłą. Zazwyczaj gęstość tworzyw sztucznych wynosi 0,9–1,5, a gęstość materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknami nie przekracza 2. Spośród materiałów metalowych, gęstość stali A3 wynosi 7,6, mosiądzu 8,4, a aluminium 2,7. To sprawia, że tworzywa sztuczne są preferowanym materiałem do produkcji lekkich samochodów.
3. Elastyczne właściwości odkształcania tworzyw sztucznych pochłaniają dużą ilość energii zderzenia, zapewniają lepsze tłumienie przy silnych uderzeniach oraz chronią pojazdy i pasażerów. Dlatego w nowoczesnych samochodach stosuje się plastikowe deski rozdzielcze i kierownice, aby poprawić amortyzację. Przedni i tylny zderzak oraz listwy ozdobne nadwozia wykonane są z tworzyw sztucznych, aby zmniejszyć wpływ obiektów znajdujących się na zewnątrz pojazdu na dźwięk samochodu. Ponadto tworzywo sztuczne ma również właściwości pochłaniania i tłumienia drgań i hałasu, co może poprawić komfort jazdy.
4. Tworzywa sztuczne można przetworzyć na tworzywa o wymaganych właściwościach, dodając różne wypełniacze, plastyfikatory i utwardzacze w zależności od składu tworzywa. Wytrzymałość mechaniczna oraz właściwości przetwórcze i formowalne materiałów mogą być modyfikowane w celu spełnienia wymagań różnych części samochodu. Na przykład zderzak musi charakteryzować się znaczną wytrzymałością mechaniczną, a poduszka i oparcie muszą być wykonane z miękkiej pianki poliuretanowej.
5.Tworzywo sztuczne charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję i nie ulega korozji w przypadku miejscowego uszkodzenia. Jednakże, gdy powierzchnia lakieru ulegnie uszkodzeniu lub gdy zabezpieczenie antykorozyjne nie zostanie wykonane prawidłowo w procesie produkcji stali, łatwo rdzewieje i koroduje. Odporność tworzyw sztucznych na korozję w kwasach, alkaliach i solach jest większa niż blach stalowych. Jeśli tworzywa sztuczne są stosowane jako pokrycia karoserii, doskonale nadają się do stosowania w obszarach o większym zanieczyszczeniu.
Ogólnie rzecz biorąc, tworzywa sztuczne stosowane w motoryzacji rozwinęły się od zwykłych elementów dekoracyjnych do elementów konstrukcyjnych i funkcjonalnych; tworzywa sztuczne stosowane w motoryzacji ewoluują w kierunku materiałów kompozytowych i stopów tworzyw sztucznych o wyższej wytrzymałości, lepszej udarności i ultrawysokiej płynności. W przyszłości wciąż jest wiele do zrobienia w kwestii promowania samochodów z tworzyw sztucznych. To nie tylko kwestia bezpieczeństwa, ale także starzenia się i recyklingu. Technologia musi to jeszcze udoskonalić.
Czas publikacji: 05.08.2021