Tworzywa w samochodach

Kilkanaście typów tworzyw sztucznych stosowanych jest przy budowie samochodów. Najnowocześniejsze ze współczesnych aut są bez wątpienia swoistym mikrozbiorem znanych w tej chwili tworzyw.

Tworzywa są niezbędne przy produkcji samochodów. Przez dłuższy czas stosowane były tylko we wnętrzach pojazdów lub w częściach dobudowanych, takich jak zderzaki, spoilery, lub obudowy lusterek. Teraz jednak trafiają coraz gwałtowniej do części zarezerwowanych do tej pory wyłącznie dla blachy karoseryjnej. Z tworzyw wytwarzane są już choćby drzwi, błotniki lub maski.

Istnieje wiele powodów wykorzystywania tworzyw sztucznych przy produkcji samochodów. Najważniejszym argumentem jest redukcja wagi pojazdu bez zmniejszenia poziomu jego bezpieczeństwa. Oprócz swojej pierwotnej funkcji tworzywa pomagają również w znacznym stopniu przy nadawaniu formy i wyglądu projektowanym konstrukcjom. Udział tworzyw sztucznych w nowoczesnej produkcji samochodów stale wzrasta. Przeciętny samochód zawiera już ok. 750 części wykonanych z tworzyw sztucznych. Średni ich udział wynosi ok. 10 proc. przy czym udział tworzyw w obrębie karoserii ciągle wzrasta. To ważne, bo podczas gdy dawniej wykonywano osobno np. spoilery, kratki wlotu powietrza, zderzaki lub błotniki, to obecnie już wszystkie te części zintegrowane są w jeden kombinowany element przedni.

Niczym prawie nieograniczone możliwości formowania i obróbki tworzyw sztucznych przynoszą projektantom nie tylko nowe metody produkcji lecz również umożliwiają znaczne zaoszczędzenie energii poprzez zmniejszenie całkowitej masy za sprawą redukcji części dobudowanych, które obecnie są lżejsze oraz zapewniają zmniejszenie oporu powietrza dzięki ulepszonej aerodynamice. Ważna jest przy tym zasada, że o 100 kg mniejsza masa pozwala na zaoszczędzenie 1 litra paliwa na odcinku 100 km.

W całym przemyśle motoryzacyjnym zużywa się ok. 7 proc. całkowitej produkcji tworzyw sztucznych. Jest to wynik znacznie powyżej 100 proc. tego, co było do zaobserwowania jeszcze 20 lat temu. Spośród wykorzystywanych tworzyw w samochodzie dominują poliuretany (15 proc.), polichlorek winylu, polipropylen i akrylonitryl/butadien/styren (każdy po 12 proc.), pozostałe to poliamid, polietyleny, poliwęglan i inne. Różne materiały polimerowe znajdują zastosowanie w ponad tysiącu potencjalnych elementach samochodu.

Są stosowane zarówno do produkcji dużych elementów, tj. desek rozdzielczych i zbiorników paliwa, jak i małych, np. klamek, obudów lusterek. Produkowane z tworzyw części samochodowe to także błotniki, zderzaki, pokryw komory silnika, spoilery, kraty wlotu powietrza, listwy czy wzmocnienia czołowe.

Bez cienia wątpliwości można napisać, że tworzywa opanowały wnętrza aut. Spotkać je można też pod maską aut. Z kompozytów, elastomerów wykonuje się ponadto ważne detale silników.

Oto kilka przykładów: konstruktorzy Porsche w silnikach nowych modeli aut stworzyli ) z nowej odmiany nylonu cały układ dolotowy, ujęcie powietrza i kolektory silnika (duże, pełniące istotną rolę i pracujące w trudnych warunkach części. DaimlerChrysler wykonał analizy, według których prawie zawsze tworzywa pozwalają zmniejszyć masę części o co najmniej 25 proc., a koszty ich produkcji o 30 proc.