История пластмасс в автомобилестроении

Связанные поставщики

Пластмассы являются популярным материалом в автомобилестроении из-за их легкости и низкой стоимости. Меньшую прочность по сравнению с металлами можно компенсировать использованием высокоэффективных полимеров или сочетанием пластика со стекловолокном или углеродным волокном. Детали изготавливаются методом литья под давлением.

Пластик существует дольше, чем автомобили. Первый термопласт, названный паркезином, был представлен Александром Паркесом на Всемирной выставке 1862 года в Лондоне. Это был усовершенствованный вариант нитрата целлюлозы на натуральной основе, призванный заменить слоновую кость. В 1886 году, более двадцати лет спустя, Карл Бенц представил первый автомобиль, Benz Patent-Motorwagen Number 1 (патентованный автомобиль № 1). Он был сделан из дерева и металла.

Пластик наконец получил признание во время Второй мировой войны, когда сталь была строго нормирована. В 1941 году Генри Форд попытался изготовить автомобиль полностью из пластика. Еще десять лет потребовалось, чтобы дойти до серийного производства. С момента производства Ford Model T в 1951 году пластик использовался в автомобилях по всему миру.

Помимо металлов, в автомобилях широко используется пластик. Пластик легче, что снижает общий вес автомобиля и, следовательно, расход топлива. Они также дешевле и более устойчивы к коррозии, чем металлы. Процесс литья под давлением позволяет изготавливать изделия сложной формы за один производственный цикл.

Однако пластмассы имеют существенный недостаток по сравнению с металлами: их механическая, химическая и термодинамическая прочность ниже. Чтобы увеличить эту силу, доступны различные варианты. В настоящее время существует множество технических высокоэффективных полимеров, таких как полиэфирэфиркетон (PEEK). PEEK обладает высокой температурной и химической стойкостью и поэтому подходит для уплотнений, клапанов или электрических компонентов.

Другой способ повысить прочность — сочетать пластмассы с материалами, имеющими лучшие механические свойства. Когда объемная доля наполнителя достигает 85 процентов, его называют высоконаполненным пластиком. Если наполнитель состоит из волокон, полимеры называются армированными волокнами. Если длина волокон составляет несколько миллиметров, композит называется термопластом, армированным длинными волокнами (LFRT). Типичными длинными волокнами наполнителя являются стекловолокна или углеродные волокна.

Популярным пластиком, используемым в салонах автомобилей, является поликарбонат (ПК). ПК прозрачен и используется для переключателей и приборных панелей. Полиуретан (ПУ) часто используется для изготовления подушек сидений, подлокотников и дверных панелей. Он мягкий, гибкий и удобный, обладает хорошей устойчивостью к истиранию и может производиться в различных цветах и ​​текстурах.

Высокая доля стеклянных волокон в полипропилене (ПП) повышает ударную вязкость и прочность компонентов. Его часто используют для внутренних работ, таких как приборные панели, дверные панели, каркасы сидений или компоненты кузова. Полиамид, армированный углеродным волокном (PA), обладает высокой прочностью на разрыв и термостойкостью. Поэтому он особенно подходит для применения в моторном отсеке, например, в корпусах воздушных фильтров.

При прямом процессе волокна наполнителя вводятся в расплав пластика непосредственно перед процессом литья под давлением. Это позволяет индивидуально регулировать длину, пропорцию и сочетание материалов для каждого компонента в зависимости от задачи применения. Процесс смешивания полимера и волокна называется компаундированием. Сложнее всего поддерживать длину волокна, поскольку механические преимущества теряются, если волокна рвутся до того, как компонент будет создан. Любые отходы можно переработать внутри предприятия в гранулят и использовать повторно. Это называется переработкой до потребления.

* Деннис Коттманн — директор по маркетингу Surplex.

(ID:49510922)