Zadaj pytanie
Branża automotive, Tworzywa, Pianki z tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne w budowie samochodów – rozwój technologii i perspektywy

11 listopada 2021

Choć może trudno w to uwierzyć, tworzywa sztuczne i samochody są wynalazkami tej samej epoki, czyli XIX wieku. Dziś znajdują coraz szersze zastosowanie w budowie nowoczesnych samochodów. W tym kontekście często są nazywane materiałami przyszłości, ze względu na swój niewielki ciężar, wytrzymałość i łatwą formowalność. Nowoczesne tworzywa sztuczne oferują jednak o wiele więcej zalet.

Tworzywa sztuczne towarzyszyły branży automotive już od samego początku. Najstarsze tworzywo termoplastyczne, czyli celuloid, wynaleziono w 1855 roku, a zaledwie trzydzieści lat później powstał pierwszy pojazd uważany za samochód, czyli Patentwagen Nr 1 Carla Benza. Pierwszej próby zbudowania samochodu w całości wykonanego z plastiku dokonał Henry Ford już w 1941 roku, co było podyktowane reglamentacją stali w okresie wojny. O masowym zastosowaniu tworzyw można jednak mówić od produkcji modelu Ford T w 1951 roku.

Dziś szacuje się, że statystyczny pojazd zawiera od 40 do 100 kg różnego rodzaju części z tworzyw sztucznych, które stanowią zaledwie 10% jego ciężaru. Wraz z dynamicznym postępem w technologiach przetwórstwa tworzyw sztucznych wciąż zwiększa się zakres ich zastosowań w nowoczesnych konstrukcjach pojazdów, a projektanci i konstruktorzy zyskują coraz więcej możliwości, dzięki doskonałej jakości i optymalnym parametrom produkowanych z nich części samochodowych.

Lekkie części samochodowe z tworzyw sztucznych  

Stopniowe zastępowanie metalowych komponentów częściami samochodowymi z tworzyw sztucznych było od zawsze podyktowane potrzebą obniżenia masy pojazdów i poprawienia ich osiągów. Tworzywa cechują się mniejszą gęstością niż stal, a jednocześnie oferują coraz lepsze właściwości związane z wytrzymałością mechaniczną i trwałością. Początkowo tworzywa sztuczne w samochodach były stosowane głównie do wykończenia wnętrz. Dziś służą także do produkcji zewnętrznych części samochodowych tradycyjnie zarezerwowanych dla blachy karoseryjnej i stali, jak drzwi, błotniki, maski, a nawet zderzaki. Nic w tym dziwnego – według szacunków ACC amerykańskie samochody przejeżdżają na jednym litrze benzyny o około 1,5 kilometra więcej niż gdyby w ogóle nie stosowano w nich tworzyw sztucznych. Większe zasięgi przy niższym zapotrzebowaniu na energię to kluczowa korzyść zwłaszcza dla segmentu samochodów elektrycznych.

Dziś w samochodach używane są coraz nowszej generacji rodzaje tworzyw sztucznych. Na przykład tradycyjne wypełnienia foteli i zagłówków samochodowych z pianki poliuretanowej są zastępowane dużo lżejszym i trwalszym spienionym polipropylenem (EPP), który dodatkowo jest materiałem odnawialnym, a więc lepiej odpowiadającym współczesnym trendom w motoryzacji.

Nowe rodzaje tworzyw sztucznych w samochodach 

Jednym z powodów, dla których części z tworzyw sztucznych mają coraz większy udział w budowie nowoczesnych samochodów, jest dynamiczny rozwój technologii ich przetwórstwa. Tworzywa stosowane w samochodach mogą uzyskiwać wciąż nowe właściwości i dzięki temu doskonale odpowiadają szybko zmieniającym się potrzebom przemysłu automotive. Jako przykład można podać choćby kwestie bezpieczeństwa, o których mówi się obecnie głównie w kontekście aktywnych systemów. W ślad za coraz bardziej rozbudowaną elektroniką musi jednak podążać odpowiednio wytrzymała budowa pojazdów i zastosowanie nowych materiałów, które lepiej chronią nie tylko pasażerów, lecz także wrażliwe elementy inteligentnych systemów. 

Spieniony polipropylen nie tylko doskonale pochłania wszelkiego rodzaju wstrząsy i uderzenia, lecz także skutecznie izoluje termicznie przewody i komponenty elektroniczne. Dzięki specjalnym dodatkom może uzyskać odporność na ogień i temperaturę do 140°C, co potwierdzono w testach UL 94. Co więcej, jest już teraz z powodzeniem używany np. do produkcji baterii do samochodów elektrycznych ze względu na odporność na przebicia, a także możliwość nadania mu właściwości antystatycznych. Specjalistyczne części z tego tworzywa sztucznego mogą mieć również zwiększoną odporność na wstrząsy czy zmęczenie mechaniczne. Dzięki temu tak dobrze sprawdzają się np. w bagażnikach samochodów. 

Odnawialne tworzywa w samochodach obowiązującym trendem  

Jeszcze niegdyś wnętrza samochodów z segmentu premium odznaczały się ekskluzywnymi dodatkami z naturalnej skóry, lśniącego metalu czy drewna. Dziś to ekologia stała się wyznacznikiem luksusu. Dlatego w pojazdach wyższej klasy nie może zabraknąć elementów z materiałów w pełni odnawialnych, nie uszczuplających naturalnych zasobów i produkowanych w ekologicznych procesach. Ich zastosowanie przestaje już być wyjątkiem, a staje się regułą. W Europie wręcz zobowiązują do tego producentów dyrektywy unijne, które wciąż zwiększają wymagania związane z przydatnością pojazdów do recyklingu. Spieniony polipropylen EPP produkowany w zakładach Knauf Industries w pełni odpowiada tym wymaganiom, a przy tym daje projektantom szerokie możliwości indywidualnego kształtowania estetyki wnętrz samochodów wyższej klasy. 

To nowoczesne tworzywo sztuczne nadaje się do recyklingu w 100%, dzięki czemu może być wtórnie wykorzystane w kolejnych procesach produkcyjnych. Sam proces jego przetwórstwa metodą formowania ciśnieniowego nie generuje szkodliwych emisji do atmosfery, a potrzebna do wytworzenia pary woda procesowa krąży w obiegu zamkniętym. Co więcej, dzięki nowoczesnym technikom wizualizacji 3D, opcji zastosowania kolorowych granulek czy nanoszenia wyczuwalnych w dotyku tekstur części samochodowe z tworzyw sztucznych mogą uzyskać w pełni spersonalizowaną estetykę. Wszystko to sprawia, że materiał ten współtworzy przyszłość motoryzacji. 

Potrzebujesz wsparcia?

Zadaj pytanie.

Polityka Cookie

Ta strona używa plików cookie. Kontynuując przeglądanie witryny, wyrażasz zgodę na używanie przez nas plików cookie.
Dowiedz się więcej | Zamknij

 

Kontakt

Skontaktuj się z nami za pośrednictwem formularza.

Twoja wiadomość zostanie przekazana do naszych ekspertów.