Od wielu lat coraz bardziej rośnie znaczenie tworzyw sztucznych jako materiału konstrukcyjnego wykorzystywanego do budowy środków transportu: samochodów, samolotów, pojazdów kolejowych. W zasadzie otartym pozostaje pytanie, kiedy ogromna większość tych maszyn składać będzie się z tworzyw.
Oczywiście tworzywowa rewolucja to nic nowego, więc sięganie po tworzywa przy budowie np. samochodów nie jest niczym niezwykłym. Niemniej jednak postęp ilościowy jaki dokonuje się w tej dziedzinie jest imponujący. Już dzisiaj części z tworzyw sztucznych stanowią od 12 do 19 proc. ciężaru samochodu, w zależności od modelu. Jeszcze pół wieku temu było to ledwie 5 proc. Główne powody takiego stanu rzeczy, to m.in. niewielki ciężar osiągany za sprawą tworzyw, względy bezpieczeństwa oraz duże możliwości wzornictwa.
Najnowsze trendy wzornicze w motoryzacji oznaczają m.in. powrót do chromowania listew wykończeniowych, klamek drzwi i innych elementów dekoracyjnych. Projektanci tworzą w ten sposób samochody wyglądające na luksusowe. I właśnie tutaj niezbędne są tworzywa, które charakteryzują się niezwykle niskimi naprężeniami wewnętrznymi i bardzo dobrą adhezją do metalu.
Jak zatem widać używanie przy budowie samochodów tworzyw sztucznych jako materiału konstrukcyjnego pociąga za sobą wiele korzyści. I są to korzyści mierzone w wielu aspektach, nawet takich, które pozornie nie mają wiele wspólnego z materiałem konstrukcyjnym. Dokładniejsza analiza pokazuje jednak, że jest zupełnie inaczej.
W ostatnich latach ceny paliwa w Europie znacznie wzrosły i nic nie wskazuje na to, aby wzrost ten został zahamowany. W obliczu malejących rezerw ropy naftowej odpowiedzialne korzystanie z samochodu jest podejściem niezwykle pożądanym. Obok innowacyjnej techniki silnikowej, to właśnie dzięki tworzywom sztucznym można stale obniżyć zużycie paliwa, czyniąc jednocześnie samochód bardziej bezpiecznym i komfortowym oraz lżejszym.
Aktualnie samochód klasy średniej, ważący ok. 1000 kg, zawiera do 15 proc., czyli 150 kg tworzyw sztucznych. Osiągnięcie takiego rezultatu jest możliwe choćby dzięki temu, że z tworzyw sztucznych wykonane są takie części karoserii jak spojlery, błotniki i zderzaki, wskaźniki czy reflektory. Podobnie ma się rzecz z elementami tapicerki, siedzeń i poduszek powietrznych, wykładzin wewnętrznych, opon, uszczelek, pasków klinowych i wielu innych drobnych części.
Tworzywa sztuczne dlatego stały się materiałem, po który sięga się przy tworzeniu pojazdów, gdyż łatwo można im nadać niemal każdy kształt, podwyższają poziom bezpieczeństwa i komfortu, a ich przetwórstwo jest stosunkowo proste i tanie. Dlatego w tej chwili w motoryzacji możliwości zastosowania tworzyw sztucznych są praktycznie nieograniczone. Wykonane z materiałów polimerowych części silnika jak pokrywy zaworów, filtry powietrza czy rury wlotowe można łatwo połączyć w jeden element konstrukcyjny. Przewody paliwowe i zbiorniki paliwa - dotychczas metalowe - dzisiaj przeważnie wykonane są z tworzyw sztucznych; nie korodują, są łatwe w montażu i jednocześnie 40-50 proc. lżejsze.
W nowoczesnych samochodach także szkło zostało zastąpione przez tworzywa. Obecnie wytwarza się z nich reflektory, światła tylne a nawet szyby przednie. Także w tych obszarach produkcji elementy tworzywowe są o wiele lżejsze, bardziej bezpieczne i dają większe możliwości projektowania kształtu.
Przykładem na konkretne tworzywo zmieniające oblicze motoryzacji jest Noryl GTX wykorzystywany do produkcji paneli nadwozi. Szacuje się, że w blisko 12 mln samochodów przy produkcji błotników lub paneli nadwozia wykorzystano ten materiał. Części z tego właśnie tworzywa mogą być natryskiwane farbą lub lakierowane proszkowo razem z innymi elementami nadwozia i to bez konieczności wcześniejszego nałożenia podkładu. Tworzywa Noryl GTX powstają poprzez wzajemne wkomponowanie technologii poliamidu i zmodyfikowanego polimeru politlenku fenylenu (PPE). Pozwala to połączyć stabilność wymiarową i odporność na wysoką temperaturę polimeru PPE z odpornością chemiczną oraz parametrami płynięcia poliamidu. Tym samym powstaje materiał odporny chemicznie i o wysokiej sztywności, a także odporności na udary i wysoką temperaturę wymaganą w procesie malowania w linii produkcyjnej.
Tworzywa sztuczne w konstrukcji samochodów i samolotów
- Strony:
- 1
- 2