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Automobilkunststoffe läuten das Zeitalter des Leichtbaus ein

Die „Technology Roadmap for Energy Saving and New Energy Vehicle Development“ weist darauf hin, dass in den Jahren 2020, 2025 und 2030 das Gewicht eines Fahrrads um 10 %, 20 % bzw. 35 % gegenüber 2015 reduziert werden muss Die Intensität der Umsetzung hat viele Unternehmen unter Druck gesetzt, insbesondere die neuen Energiefahrzeuge, die für „saubere Energie“ stehen und unweigerlich die Führung übernehmen werden.

Die Vorteile von Automobilkunststoffen müssen nicht wiederholt werden, aber es muss erkannt werden, dass die Verbraucher immer noch Widerstand gegen die Sicherheit von Automobilkunststoffen haben. Automobilhersteller, die Heckklappen aus Kunststoff verwenden, Nissan, Volvo und andere Unternehmen fördern beispielsweise selten seine Wirkung. Darüber hinaus hat die Epidemie auch dazu geführt, dass die Verbraucher der Gesundheit und Sicherheit von Autos mehr Aufmerksamkeit schenken. Je nach Gewicht der verschiedenen Innenausstattungsteile tragen vor allem die oberflächengespritzte Instrumententafelabdeckung, gefolgt vom Säulenschutz und dem Fußpolster, zum Xylolgehalt der Luft im Auto bei. Es ist zwingend erforderlich, die VOC von Kunststoffteilen zu reduzieren.

Die Verwendung von Autokunststoffen muss die Autosicherheit ausgleichen

Getrieben von den zwei Faktoren Energieeinsparung und Umweltschutz hat Chinas Automobilindustrie im Wesentlichen eine Plastifizierung im Bereich der Innenausstattung erreicht. Auf der neuen Entwicklungsroute ist die Leitidee des automobilen Leichtbaus, die Außenhülle weiter zu plastifizieren. So wurden beispielsweise die bisher seltene Kunststoff-Motorabdeckung und der Kunststoff-Frontkotflügel übernommen.

Geely Zhidou D2 New Energy Elektrofahrzeug Kunststoff-Frontkotflügel.

Umfassende Leichtbau- und Sicherheitsanforderungen, Kunststoff-Motorabdeckungen sind ein hervorragendes neues Entwicklungsgebiet. Denn die Motorabdeckung aus Kunststoff kann Kopfverletzungen aufgrund von Fußgängerschutzanforderungen effektiv reduzieren.

Angesichts von Kollisionen mit größerer Energie kann die Verwendung von Kunststoffhauben auch die gesamte Rückwärtsbewegung der Haube, das Brechen der Frontscheibe und das Verursachen von Verletzungen der Fahrzeuginsassen, wirksam verringern. Um dieses Problem zu lösen, wurde die Konstruktion des Innenblech-Biegekanals für die Metallmotorabdeckung kompliziert Stempeln Prozess und hohe Kosten. Heutzutage werden in einigen New Energy-Fahrzeugen Motorabdeckungen aus Kunststoff in einem kleinen Bereich verwendet.

Automobilkunststoffe läuten das Zeitalter des Leichtbaus ein

Leichtigkeit und Sicherheit sind ein gemeinsamer Spielprozess. Daher ist der in der Mitte befindliche Insassenbereich bei der Verwendung von Leichtgewicht vorsichtiger. Nach den bestehenden Versuchen zu urteilen, ist es nicht sehr ideal.

Zum Beispiel die mehrfach gebrochenen Welle Ereignisse des Ideal ONE, obwohl es keine Hinweise darauf gibt, dass es direkt mit dem Material der unteren Schwinge zusammenhängt, wurden die auf dieser Struktur platzierten Kugelbolzen eindeutig ersetzt.

Den Anforderungen der Leichtbauentwicklung entsprechend wird nach der Plastifizierung der energieabsorbierenden Bereiche im Front- und Heckbereich jedoch zwangsläufig der Fahrgastraum in der Mitte einen Beitrag leisten. Akkupacks werden laut neuestem Technologie-Display in Zukunft ein Hot Spot sein. Das von LANXESS entwickelte Durethan BKV45FN04 hat beispielsweise 45 Gew.-% glasfaserverstärktes Material und ist unter Hochspannung kriechstromfest. Es ist geeignet für Komponenten wie Batterierahmen, Endplatten und Hochvolt Anschlüsse.

Anzumerken ist, dass mit dem häufigen Auftreten von Selbstentzündungen von Elektrofahrzeugen die Brandschutzanforderungen im Vordergrund stehen und Produkte mit flammhemmenden Eigenschaften eine große Rolle im Bereich der neuen Energien spielen werden. Neben Durethan BKV45FN04 schnitten beispielsweise auch die von BASF eingeführten Ultramid-Flammschutzprodukte gut ab. Einschließlich C3U, A2X2G5, A3X2G5, A3X2G7, A3X2G10, B3UG4 und KR4365G5 kann es auf elektrische Komponenten angewendet werden, die eine hohe Feuersicherheit und Kriechstromfestigkeit erfordern.

Umweltfreundlicher Kunststoff reduziert VOC

Neben der Erfüllung der „harten Sicherheit“ des Kollisions- und Brandschutzes ist die „weiche Sicherheit“ ebenso wichtig. Zu den häufig verwendeten Kunststoffen für die Fahrzeuginnenausstattung gehören ABS, PC, PP, PVC, PU, ​​POM usw. Um die Auswirkungen dieser herkömmlichen Kunststoffe auf die VOC von Automobilen zu verringern, werden sie häufig an der Quelle der Kunststoffproduktion kontrolliert. Zu den verbesserten Methoden gehören Prozessanpassungen und Additivauswahl, Lösungsmittel- und Monomerkontrolle usw.

Darüber hinaus wird nach der neuesten Entwicklung der Einsatz der folgenden Materialien größere Perspektiven haben.

Spritzfreier Kunststoff

Der auffälligste Anwendungsfall sprayfreier Materialien im Automobil ist Smart. Sein äußerer Körper bedeckt eine große Anzahl von Xenoy PC/PBT-Harzplatten von Sabic und verwendet ein spritzfreies Verfahren. Die Eigenschaften von spritzfreien Materialien, satten Farben und hohem Oberflächenglanz kommen bei diesem Auto voll zur Geltung.

Das spritzfreie Material hat ein breites Anwendungsspektrum und kann sowohl auf Innen- als auch Außendekorationen aufgetragen werden.

Die spritzfreie Kunststofftechnologie ist derzeit noch nicht ausgereift und aus Sicht des Umweltschutzes ein sehr zukunftsweisendes technisches Feld. Es gibt nicht viele Unternehmen, die diese Technologie in China haben, wie Plite, Five Elements Technology und Jinfa. Die von Jinfa eingeführten spritzfreien Materialien mit Metallic-Lack und Perlglanzeffekt können beispielsweise auf Stoßfängerschutzbleche, Schürzen, Kratzschutzleisten, Felgenaugenbrauen, Zierleisten und Innen Türschnalles.

Biobasierte Kunststoffe

Als Biokunststoffe bezeichnet man Kunststoffe, die unter Einwirkung von Mikroorganismen auf Basis von Naturstoffen wie Stärke hergestellt werden. Es ist reproduzierbar und daher sehr umweltfreundlich. Im Jahr 2017 hat das Bio-Automobil-Team der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden ein biologisch abbaubares Auto Lina veröffentlicht, das mit Ausnahme der Räder und des Federungssystems biobasierte Verbundmaterialien aus Flachs und Zuckerrüben verwendet. Das Merkmal ist, dass es biologisch abbaubar und leicht sein kann.

Biobasierte biologisch abbaubare Kunststoffe, die derzeit in der Automobilindustrie verwendet werden, umfassen Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxyfettsäurepolymere (PHAs), Polybutylensuccinat (PBS) usw. PLA kann beispielsweise verwendet werden, um Lufteinlassgitter herzustellen Gitter und PHAs kann zur Herstellung von Automatten verwendet werden, und modifiziertes PBS kann verwendet werden, um Autotür-Zierleisten herzustellen.

Laut einem Bericht mit dem Titel „Globaler Markt für Biokunststoffe und Biopolymere im Jahr 2021“ von ResearchAndMarkets.com. Obwohl das weltweite Umweltbewusstsein weiter zunimmt, machen Biokunststoffe derzeit nur etwa 1 % des Jahresausstoßes von 365 Millionen Tonnen Kunststoff aus (bei einer jährlichen Wachstumsrate von 30 %) und biobasierte Kunststoffe haben breite Entwicklungsperspektiven.

Polypropylen (pp)

In typischen Personenkraftwagen machen PP-Kunststoffteile mehr als 60 aus. Die wichtigsten Arten von PP-Autoteilen sind: Stoßfänger, Batteriegehäuse, Instrumententafeln, Türverkleidungen, Lenkräder usw.

Polyethylen (PE)

Durch die Pfropfmodifikation und die Füllungszähungsmodifikation von PE-Harz mit hoher Dichte und PE-Harz mit niedriger Dichte wird eine Reihe modifizierter PE-Legierungsmaterialien mit Flexibilität, Wetterbeständigkeit und Beschichtungsleistung erhalten. PE-Materialien verwenden hauptsächlich Blasformverfahren zur Herstellung von Kraftstofftanks, Entlüftungsrohren, Leitblechen und verschiedenen Lagertanks.

ab harz

Es ist ein Terpolymer aus den drei Monomeren Acrylnitril, Butadien und Styrol. Es kann verwendet werden, um Außen- oder Innenteile von Automobilen herzustellen, wie Instrumentengehäuse, Kühl- und Heizsysteme, Werkzeugkästen, Armlehnen, Kühlergitter und Armaturenbretter Haut, Koffer, Handschuhfachabdeckung usw.

Polyamid (pa)

Allgemein bekannt als Nylon, hat es eine hohe Schlagzähigkeit, Reibungs- und Abriebfestigkeit, Hitzebeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Gleitfähigkeit und Färbeeigenschaften.

pa kann in rauen Umgebungen rund um Automotoren eingesetzt werden.

Polyoxymethylen (Pom)

Es hat eine ausgezeichnete Reibungs- und Abriebfestigkeit, langfristige Gleiteigenschaften, Fließfähigkeit und schöne Oberflächen- und Glanzeigenschaften. Es ist auch zum Umspritzen geeignet. Dreischichtige Verbundwerkstoffe vom Polyoxymethylen-Typ werden häufig in Automobilchassis verwendet Buchses.

Zusammenfassen

Der IGS-Marktbericht geht davon aus, dass die durchschnittliche Gesamtmenge des pro Auto verwendeten Kunststoffs im Jahr 2020 350 kg erreichen wird und der durchschnittliche Kunststoffverbrauch pro Auto im Jahr 2014 bei etwa 200 kg liegen wird. Im Zuge des allgemeinen Trends der automobilen Energieeinsparung und Emissionsreduzierung wird der Einsatz von Automobilkunststoffen weiter ausgebaut. Aber es ist unbestreitbar, dass in puncto Sicherheit und Umweltschutz noch viele Probleme zu lösen sind.

Der Schub von oben nach unten stößt in der aktuellen Phase auf großen Widerstand, und verbraucherzentrierte F&E-Ideen sind äußerst wichtig. Dies warnt davor, dass Kunststoffe in der Automobilindustrie in eine neue Ära eingetreten sind und die Materialinnovation die beiden wichtigen Prinzipien „Sicherheit + Umweltschutz“ beherrschen muss.

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