طی چند سال اخیر، کاربرد مواد پلیمری در صنعت خودروسازی (پلاستیکها) به طور فزایندهای افزایش یافته است. استفاده از این مواد در بخشهای مختلف خودرو به جای قطعات سنتی، از یک سو، علاوه بر کاهش وزن خودرو، افزایش فوق العاده زیبایی، استحکام بالای قطعات، همچنین هزینههای تولید قطعات مختلف به شدت کاهش یافته است. استفاده از این مواد در صنعت خودروسازی به تسریع اجرای ایدههای آیرودینامیکی و طراحی کمک بسزایی کرده است.
از سوی دیگر نه تنها کاربرد مواد پلیمری در صنعت خودروسازی و استفاده از آن در بخشهای مختلف آن باعث بهبود عملکرد، کارایی و زیبایی شده است بلکه استفاده از آنها در اتومبیلها باعث کاهش مصرف سوخت و به تبع آن کاهش تولید گازهای گلخانهای و در نتیجه کمک بسیاری به محیط زیست میشود. به همین دلایل است که صنایع خودروسازی امروزه دیگر نمیتوانند از کاربرد مواد پلیمری در صنعت خودروسازی چشم پوشی کنند. روز به روز تحقیقات در بخشهای مختلف بهکارگیری این مواد در صنعت خودرسازی افزایش مییابد و مهندسین و محققین این رشته با توجه به کاربردهای مورد نظر، فرآیند ایجاد قطعه را مشخص و تولید میکنند.
کاربرد مواد پلیمری در ساخت قطعات خودرو
یکی از اصلیترین کاربرد مواد پلیمری در صنعت خودروسازی، کاربرد پلاستیکها در قسمت بیرونی اتومبیلها به دلیل ملاحظات آیرودینامیکی و طراحی است که استفاده از پلاستیکها با توجه به قابلیت شکلپذیری آسانشان این امر را محقق ساخته است و باعث رشد مصرف پلاستیکهای مهندسی شده است. مواد پلیمری جدیدی جهت قسمت بیرونی اتومبیل تولید شده اند که خواص عملکردی همچون پایداری ابعادی (۱۶۰- ۱۴۰ سانتی گراد)، استحکام ضربه ای بالا، چقرمگی مناسب، مقاومت در برابر روغنها و بنزین و سختی را تامین میکنند.
در سال ۱۹۸۵ شرکت جنرال الکتریک، دو پلیمر جدید برای قطعات بیرونی خودرو تولید کرد: یکی از آنها نوریل GTX (آلیاژ پلی فنیلن اکساید با پلی آمید PPO/Nylon) به عنوان ضربه گیر و بعضی پنلها و دیگری یک ترموپلاستیک الاستومر (TPE) (پلی اتر استرالاستومر) برای سپر است. نوریل GTX دارای خواص عالی از جمله مقاومت حرارتی و پایداری ابعادی بالا است. PPO جذب آب کمی دارد و نایلون هم به دلیل ساختار کریستالین مقاومت شیمیایی را بالا می برد. در نهایت از آلیاژ این دو پلیمر یک قطعه با خواص بسیار مناسب جهت کاربردهای بیرونی اتومبیل پدید می آید.
شرکت Ford Sierra اولین بار سپر تمام پلاستیکی را در اتومبیلهای خودرو اروپا استفاده کرد. شرکت GE آلیاژ خاصی را برای سپرها تولید کرد که از پلی کربنات و پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) تشکیل شده بود. مقاومت ضربه خوب پلی کربنات و مقاومت در برابر روغن و بنزین و فرآیندپذیری آسان PBT منجر به استفاده گسترده آلیاژ PC/PBT در سپر شد که به نام تجاری ماکرولون ( Makrolon) معروف شد.
یکی دیگر از کاربرد مواد پلیمری در صنعت خودروسازی استفاده از کامپاندهای پلی پروپیلن است. کامپاندهای PP نیز در تولید سپر استفاده میشوند که امروزه ترموپلاستیک الاستومر PP+EPDM یکی از پر مصرفترین آنها است. شرکت Arpco ترکیبی ارائه کرد که دارای خواص مقاومت ضربهای عالی بود. این شرکت با معرفی این گرید باعث کاهش قیمت چشمگیر و کاهش وزن ۵۰ درصدی این سپر پلیمری در مقایسه با سپرهای فلزی شد.
شرکت تویوتا به کمک چندین کامپاندر ژاپنی، اخیراً گریدی از TPO که شامل پلی پروپیلن (PP) پخش شده در ماتریس لاستیکی است، معرفی کرده است.این TPO نرمتر، مقاومت در برابر خراش بهتر ، فرآیند قالب گیری بهتری نسبت به TPOهای معمولی دارد.
در حال حاضر رقابت شدیدی بین سازندگان مواد پلاستیکی برای ساخت قطعات داخل خودرو وجود دارد. ABS یکی از پر مصرفترین پلیمرهای مورد استفاده در قطعات داخلی اتومبیل است. اگر چه مواد جدیدی مانند آلیاژهای PC/ABS شرکت Dcw chemical و Bayer ( با نام تجاری BayBlend ) امروزه گسترش زیادی در کاربردهایی مانند داشبورد و قاب آینه داخلی و بعضی قطعات داخلی خودرو یافتهاند. این آلیاژها دارای ویژگی رنگپذیری متنوع توسط انواع مستربچهای رنگی هستند که این خود باعث رشد مصرف آنها در کاربردهای داخلی شده است.
به طور کلی، کاربرد مواد پلیمری در صنعت خودروسازی هر روز گستردهتر از پیش میشود و رابطه بین این دو صنعت یعنی صنایع خودروسازی و صنعت پلیمر بسیار ضروری است، زیرا استفاده از پلیمرها موجب انقلابی عظیم در ساخت خودروها شده است و آنها را کارآمدتر، بادوامتر و مقرون به صرفهتر کرده است.