Досліджується потенціал полегшення кожного автомобільного компонента. Це стосується як двигунів внутрішнього згоряння (ДВС), так і електромобілів (EV). Сучасні пластики та пластикові композити можуть значно покращити характеристики автомобіля.
Армовані волокнами інженерні пластикові композити на 25-35% легші за сталеві частини однакової міцності. Нові матеріали також знаходять застосування в:
1. Більше використання пластмас/композитів у панелях кузова;
2. Технологія довгого безперервного волокна для структурних частин;
3. Більше використання пластику, армованого вуглецевим волокном, у таких деталях, як конструктивні деталі, завдяки розробці недорогих композитних матеріалів;
4. Полікарбонат і акрил як скло для даху, фар і задніх ліхтарів;
5. Застосування вдосконаленого нейлону під капотом.
Постачальники пластику також підбирають матеріали для досягнення цілей автомобільної екологічності та полегшення.
(EV) Formula Electric Racing Materials
Genbeta є світовим лідером у перегонах електромобілів (EV) Формули E. Нещодавно він встановив Книгу рекордів Гіннеса на першому в світі повністю електричному чемпіонаті світу FIA. Рекорд — найвища швидкість, досягнута в приміщенні. Досягнута швидкість становила 218,71 км/год (кілометрів на годину) або 135,9 миль/год (миль на годину).
Його ключові термопластичні компоненти включають:
Кінцеві пластини переднього крила– Кінцеві пластини передніх крил надруковані 3D-принтером із різноманітних матеріалів. Наприклад, сополімер поліпропілену (PP), полікарбонат (PC) або полібутилентерефталат (PBT)/PC суміші. Вони встановлені на зовнішньому кінці переднього крила автомобіля. Вони є невід’ємною частиною перенаправлення потоку повітря навколо передніх коліс. Вони зменшують опір, зберігаючи притискну силу та стійкість автомобіля.
Ребра колеса– Ребра колеса є деталями, виготовленими під тиском. Вони використовують механічно перероблені термопласти від SABIC, такі як сополімер поліпропілену (PP) STAMAX™. Вони містять круглі матеріали TRUCIRCLE™ на основі споживчих відходів. Вони кріпляться на ободі у вигляді радіальних спиць. Це, у свою чергу, оптимізує потік повітря. Він також зменшує аеродинамічний опір для вищих швидкостей і охолоджує гальма для покращення гальмівної сили.
Вітровики– Вітровики – це екструдовані прозорі листові полікарбонатні (PC) деталі. Вони використовують біовідновлювані матеріали з низьким вмістом вуглецю з портфоліо SABIC TRUCIRCLE™. Вони встановлені в передній частині кабіни гоночного автомобіля, перед водієм. Таким чином, він оптимізує повітряний потік для зменшення опору, зрештою підвищуючи швидкість.
Електричний гоночний автомобіль Genbeta (ліворуч), кінцева пластина переднього крила/ребро охолодження колеса (у центрі), деталі вітрового дефлектора (праворуч)
(Джерело: SABIC)
PA6 використовується в лобових балках
Композит з переробленого вуглецевого волокна Wipag поліамід 6 використовується для поперечини лобового скла електромобіля BMW iX (EV). Верхній структурний компонент вітрового скла електромобіля виготовлений із суміші WIC PA6 15 BK IM. Він виготовлений за гібридною технологією металевого лиття під тиском, використовуючи відходи вуглецевого волокна з виробництва композитних матеріалів з вуглецевого волокна BMW.
Лобове скло з переробленого вуглецевого волокна в поперечині BMW EV
(Джерело: Wipag)
Поперечина лобового скла також складається з металевих вставок і карбонових стрижнів. Це модифікований сорт із такими перевагами:
1. Хороші механічні характеристики
2. Легке, стійке альтернативне рішення для економіки замкнутого циклу
Окрім відповідності механічним вимогам, перероблене вуглецеве волокно також може зменшити вуглецевий слід. 1 кілограм (кг) WIC PA6 виділяє близько 6 кілограмів CO2 еквівалента (екв.), тоді як 1 кг первинного вуглецевого волокна виділяє близько 9 кілограмів CO2 еквівалента під час виробництва.
LFT покращує стабільність розмірів рам мансардних вікон
GS-Caltex HiPrene® ALG14BF з поліамідних 6 довговолоконних термопластів (LFT) використовується в рамі панорамного люка Hyundai Kia Sorrento. Inalfa Roof Systems у Південній Кореї відлила раму люка під тиском з використанням суміші GS-Caltex.
Це перший випадок, коли плоске скловолокно було використано замість традиційного круглого скловолокна. Це забезпечує люку наступні властивості:
1. Покращена стабільність розмірів
2. Зменшення викривлення
Рама люка Kia Sorrento використовує LFT на основі PA6-
(Джерело: GS-Caltex)
Торсійна пултрузія - це нова технологія, яка використовується для виробництва гранул LFT. Це дозволяє довжині волокна перевищувати довжину пластикової гранули. Це може покращити механічні властивості.
Порівняно з попередньою стандартною сталевою рамою вага деталі була зменшена на 51%. Загальна кількість часткових злиттів знизилася з 33% до 4%. Склонаповнений LFT має на 13% збільшення жорсткості на вигин і кручення порівняно з LFT, армованим вуглецевим волокном. Так само було досягнуто покращення сили розриву деталей на 25% за нижчої вартості на 24%.
Вогнезахисний LCP
Компанія Solvay розробила свій останній стійкий до високих температур рідкокристалічний полімер (LCP), Xydar® LCP G-330HH. Цей клас суміші LCP за своєю суттю вогнезахисний, без використання добавок галогену чи брому. Він зберігає електроізоляційні властивості після впливу 752 градусів F (400 градусів) протягом 30 хвилин. Він має:
1. Склонаповнений,
2. Легко тече,
3. Лиття під тиском.
Автовиробники переходять від 400 В до 800 В для наступного покоління електромобілів (EV). Це пояснюється тим, що міжнародні норми підвищують термостійкість компонентів акумулятора. Вони повинні витримувати температуру від 300 градусів до 1000 градусів протягом 15 хвилин.
Xydar® LCP G{{0}} HH покращує безпеку, даючи пасажирам достатньо часу, щоб вийти з електромобіля в разі пожежі від теплового витоку акумулятора. Цільовим застосуванням є тонкостінні тонкоплівкові ізоляційні панелі розміром 100x150x0,5 міліметрів (мм) для акумуляторних модулів електромобілів.
Перероблений PA для автомобільного та іншого застосування
Компанія DOMO розробила TECHNYL® 4EARTH® поліамід 6 (PA6 або Nylon 6) і поліамід 66 (PA66 або Nylon 66). Це знижує вплив поліамідних деталей на навколишнє середовище до рівня, якого раніше не було досягнуто, про що свідчать результати життєвого циклу.
Він має на 80% менше викидів CO2, на 70% менше споживання води та на 60% менше енергії в процесі виробництва. Сорти орієнтовані на вміст вторинної сировини 20% або більше. Вони мають вміст вуглеволокна або скловолокна до 50%.
TECHNYL® 4EARTH® Екологічна переробка PA6 і PA66
(Джерело: Domo Engineered Materials)
Основні програми включають:
1. Сепаратори автомобільних підшипників, корпуси трансмісій, масляні піддони, масловіддільники, кришки головки циліндрів, впускні колектори та кришки трансмісії;
2. Електрична, побутова та садово-городня техніка;
3. Споживчі/промислові товари, такі як ізоляційні матеріали/віконні профілі, меблеві компоненти, промислові компоненти, спортивне обладнання та обладнання для відпочинку та сільськогосподарські інструменти.
Перероблений ПК для прозорої кришки фари
Компанія Covestro використовує свій досвід роботи з полікарбонатом (ПК) циклічної економіки в проекті автомобільних фар Nalyses. Його фінансує Федеральне міністерство освіти та досліджень Німеччини, очолюване HELLA. Вона зосереджена на розробці та дизайні сучасних прозорих чохлів для фар. Він також розглядає їх повторне використання, переробку або переробку матеріалів, що вийшли з експлуатації. Цей крок спрямований на створення високоцінної бази переробленої сировини для ПК, яка охоплює весь життєвий цикл продукту.
Компанія Covestro провела дослідження концепцій модульних фар. Це базується на різних типах полікарбонату та має на меті скоротити: етапи складання, вимоги до місця, витрати та викиди CO2.
Зосередження на одному пластику (наприклад, спеціальному ПК) зменшує витрати на робочу силу. Щоб розділити, сортувати та зберігати їх у потоці переробки без шкоди для продуктивності, необхідні трудові витрати. Консорціум Nalyses включає HELLA (фари), Covestro, BMW, geba Kunststoff, Інститут проектування мехатронних систем Фраунгофера IEM, Інститут Хайнца Ніксдорфа та Університет прикладних наук Хамм-Ліппштадт. Результати свого проекту планують перенести в інші галузі.
Екологічні прозорі автомобільні фари з переробленого ПК
(Джерело: Covestro)
