Producenci pierwszych samochodów nie przykładali uwagi do bezpieczeństwa, lecz z czasem konieczne stało się zastosowanie konstrukcji i części samochodowych, które ochronią podróżujących przed skutkiem wypadku. Dziś główną rolę w nowoczesnych systemach bezpieczeństwa w samochodach odgrywają komponenty z nowoczesnych tworzyw sztucznych, jak np. części samochodowe produkowane metodą wtrysku oraz specjalistyczne pianki z EPP. Zapewniają one bezpieczeństwo jazdy na wiele sposobów.
Jak rozwijały się systemy bezpieczeństwa w samochodach?
Dziś nikt nie wyobraża sobie już samochodu bez kontrolowanych stref zgniotu, wzmocnień bocznych, trzypunktowych pasów bezpieczeństwa, fotelików dziecięcych czy poduszek powietrznych. Jeśli jednak przyjrzeć się początkom motoryzacji, nikt nie zwracał uwagi na wymogi bezpieczeństwa, gdyż jeszcze w XIX wieku po ulicach poruszało się niewiele samochodów, które zresztą osiągały niewielkie prędkości. Branża motoryzacyjna od tamtego czasu przeszła wiele rewolucyjnych zmian, w efekcie których konieczne stało się wypracowanie zaawansowanych aktywnych i biernych systemów bezpieczeństwa w samochodach, które ochronią pasażerów i kierowcę nawet w razie zderzenia przy dużej prędkości. Wchodzące w ich skład części samochodowe amortyzują siłę uderzenia, zapobiegają złamaniom podczas gwałtownego szarpnięcia, a także ograniczają ryzyko wypadnięcia z samochodu. Dziś produkcja części samochodowych odpowiadających za bezpieczeństwo została już zupełnie zdominowana przez tworzywa sztuczne, gdyż zapewniają one trwałość, elastyczność formowania i wszechstronność zastosowań.
Dlaczego elementy plastikowe do samochodów podbiły branżę motoryzacyjną?
Tworzywa sztuczne w wielu zastosowaniach zastąpiły metal, szkło, filc czy naturalną skórę, gdyż dają większe możliwości indywidualnego dopasowania, są znacznie lżejsze i nadają się do recyklingu. Na przykład części samochodowe produkowane w Polsce w zakładzie pod Wrocławiem mogą być formowane w dowolne kształty, posiadają niewielki ciężar przy wysokiej wytrzymałości mechanicznej, a także oferują wiele innych właściwości, jak np. izolacyjność akustyczna czy cieplna. Ciekawym przykładem ewolucji systemów bezpieczeństwa w samochodach może być na przykład wchodzący w skład zewnętrznych systemów bezpieczeństwa zderzak samochodowy. O tym, jakie materiały zastosowano w zderzakach w ciągu dekad, zdecydował rozwój samochodów, które stały się znacznie szybsze i lżejsze, a także odkrycie różnego rodzaju tworzyw sztucznych o udoskonalonych właściwościach.
Zobacz też: Jakie są perspektywy rynku tworzyw sztucznych w branży motoryzacyjnej?
Zderzak samochodowy – jakie tworzywo służy do jego produkcji?
Obecnie używane zderzaki samochodowe zupełnie nie przypominają swoich poprzedników. Początkowo były to zwykłe paski stali, natomiast w latach 60. pojawiły się solidniejsze, chromowane zderzaki z metalu. Pierwsze plastikowe zderzaki samochodowe, jakie dziś znamy, powstały dopiero na początku lat 70. Szybko zyskały uznanie, gdyż pochłaniały energię uderzenia, nie ulegając przy tym trwałemu odkształceniu. Zderzak samochodu składa się z trzech elementów: metalowej belki wzmacniającej, otaczającego ją amortyzatora ze spienionego tworzywa oraz zewnętrznej plastikowej osłony. Do produkcji wypełnienia służy spieniony polipropylen. Materiał ten doskonale amortyzuje wstrząsy i nie rozpada się na kawałki, a po ustaniu oddziałującej na niego siły, wraca do poprzedniego kształtu. Zewnętrzna osłona jest natomiast zazwyczaj wykonana z tworzyw termoplastycznych, takich jak np. polipropylen czy poliwęglan. Zderzaki to zaledwie jeden z wielu przykładów plastikowych elementów do samochodu odpowiadających za bezpieczeństwo.
Czytaj więcej: Bezpieczny zderzak samochodowy – z czego powinien być wykonany?
Jakie znaczenie dla bezpieczeństwa mają formowane wtryskowo części samochodowe?
Tworzywa termoplastyczne, takie jak polipropylen, poliwęglan, ABS czy poliamid, znajdują zdecydowanie najszersze zastosowanie w systemach bezpieczeństwa w samochodach. Oprócz osłon zderzaków służą one również do wytwarzania maskownic, paneli drzwiowych, elementów słupków wzmacniających, a nawet fragmentów karoserii samochodowej. Formowane wtryskowo części samochodowe produkowane w naszym zakładzie pod Wrocławiem cechują się wysoką precyzją wykonania nawet w przypadku bardzo małych elementów, jak wszelkiego rodzaju mocowania czy zaślepki. Jednocześnie są bardzo odporne na uszkodzenia i warunki atmosferyczne, dzięki czemu zapewniają nie tylko do ochronę pasażerów i kierowcy, lecz także podzespołów samochodu, przedłużając tym samym jego żywotność. Pomimo niewielkiego ciężaru pozwalają dodatkowo usztywnić i zabezpieczyć poszczególne komponenty nadwozia, a wykonywane z nich mocowania i uchwyty skutecznie zapobiegają odspajaniu się wszelkich elementów konstrukcyjnych.
Jakie funkcje pełni spieniony polipropylen w pasywnych systemach bezpieczeństwa?
Coraz częstsze zastosowanie w pasywnych systemach bezpieczeństwa znajduje spieniony polipropylen EPP stosowany zarówno w komponentach exterior jak interior samochodów. Jest on nie tylko sprężysty, dzięki czemu nie ulega trwałym odkształceniom, lecz także niezwykle lekki. Metoda produkcji części samochodowych z tego materiału, jaką jest formowanie pneumatyczne, pozwala na swobodne kształtowanie szeregu ich parametrów, takich jak geometria, gęstość, właściwości cieplne, akustyczne, odporność mechaniczna czy nawet kolor. Wypełnienia zagłówków samochodowych z EPP zapewniają komfort użytkowania i ochronę kręgów szyjnych przed uszkodzeniem. Natomiast rdzenie foteli samochodowych zapewniają stabilizację ciała i amortyzują wszelkie wstrząsy.
Piankowe wypełnienia kokpitu i deski rozdzielczej ograniczają urazy ciała podczas kolizji, zaś panele drzwiowe amortyzują siłę uderzeń bocznych. Z pianek EPP wykonywane są ponadto wypełnienia podłogi czy podsufitki, które również obniżają ryzyko powstawania ciężkich obrażeń podczas np. dachowania, a dodatkowo wzmacniają konstrukcję dachu i podłogi.
Oczywiście długa lista zastosowań części samochodowych z tworzyw sztucznych nie kończy się na powyższych przykładach. Więcej informacji na temat różnych elementów z formowanych wtryskowo tworzyw i spienionego EPP można znaleźć w zakładce "Produkty".