Với cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu và các yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm ngặt, ngành công nghiệp ô tô đang đẩy nhanh sự chuyển đổi của nó sang phát triển màu xanh lá cây và carbon thấp. Là một cách hiệu quả để cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu, mở rộng phạm vi xe điện và giảm lượng khí thải carbon, việc làm nhẹ ô tô đã trở thành một xu hướng quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp. Trong bối cảnh này, Nhựa sửa đổi , với những ưu điểm của trọng lượng nhẹ, cường độ cao và đa chức năng, đã trở thành một lựa chọn lý tưởng để thay thế các vật liệu kim loại truyền thống và đóng vai trò ngày càng quan trọng trong cấu trúc ô tô và thiết kế thành phần.
1. Ưu điểm của nhựa đã được sửa đổi trong các ô tô nhẹ
Ô tô truyền thống chủ yếu được làm bằng vật liệu thép. Mặc dù các vật liệu này rất mạnh, chúng rất nặng và phức tạp để hình dạng, dẫn đến trọng lượng quá mức của toàn bộ chiếc xe, do đó làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải carbon. Ngược lại, mật độ của nhựa biến đổi thường chỉ khoảng 1/6 của thép. Thông qua cốt thép sợi thủy tinh, làm đầy khoáng chất hoặc sửa đổi chất chống cháy và các công nghệ khác, trọng lượng có thể giảm đáng kể trong khi duy trì sức mạnh và độ dẻo dai.
Nhẹ và cường độ cao: Lấy polypropylen gia cố bằng sợi thủy tinh (GFPP) làm ví dụ, trọng lượng của nó nhẹ hơn 50% so với thép, nhưng cường độ của nó có thể đạt hoặc thậm chí vượt quá một số bộ phận kim loại.
Ăn mòn và kháng hóa học: Nhựa biến đổi không rỉ sét như kim loại, và có thể chống ăn mòn từ axit, kiềm, phun muối và các môi trường hóa học khác nhau, làm giảm nhu cầu về lớp phủ bảo vệ.
Tính linh hoạt xử lý cao: Nhựa có thể được hình thành thành các bộ phận cấu trúc phức tạp thông qua các quá trình như đúc phun, đùn và đúc thổi, giảm số lượng các bộ phận, thực hiện thiết kế tích hợp của "tích hợp đa mảnh", và giảm thêm trọng lượng và chi phí.
Giảm nhiễu và an toàn: Một số nhựa được sửa đổi có tính chất cách điện và hấp thụ năng lượng tốt, có thể cải thiện sự thoải mái và an toàn va chạm.
Thống kê cho thấy mỗi lần giảm 10% trọng lượng xe, hiệu quả nhiên liệu có thể được cải thiện khoảng 6% đến 8%. Đối với các phương tiện năng lượng mới, nhẹ là một phương tiện quan trọng để trực tiếp cải thiện tuổi thọ pin, vì vậy nhựa được sửa đổi đang được sử dụng rộng rãi để thay thế các kim loại truyền thống trong các bộ phận ô tô.
2. Kịch bản ứng dụng điển hình
Nhựa được sửa đổi đã bao phủ nhiều trường như trang trí nội thất và bên ngoài ô tô, khoang động cơ và các thành phần cốt lõi của xe điện, và phạm vi ứng dụng và độ sâu của chúng không ngừng mở rộng.
Các bộ phận nội thất và cấu trúc
Trang trí nội thất là trường sớm nhất và trưởng thành nhất của ứng dụng nhựa được sửa đổi. Polypropylen đã sửa đổi (PP), ABS, polycarbonate (PC) và hợp kim của nó được sử dụng rộng rãi trong các bảng dụng cụ, tấm cửa, khung ghế, tay lái và các bộ phận khác. Những vật liệu này không chỉ có thể đạt được các hình dạng phức tạp, mà còn đạt được kết cấu của hoàn thiện cao cấp thông qua xử lý bề mặt và nhẹ hơn khoảng 30% -40% so với các bộ phận kim loại truyền thống.
Bộ phận xuất hiện
Vật liệu PP hoặc PC ABS được sửa đổi được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận ngoại hình như cản xe ô tô, lưới nạp khí và vỏ gương chiếu hậu. Những bộ phận này đòi hỏi khả năng chống va đập, khả năng chống lão hóa UV và độ bám dính cao. Nhựa đã được sửa đổi có thể đáp ứng các yêu cầu này bằng cách thêm các chất chống UN và chất độn chống thời tiết. So với các tấm thép truyền thống, cản bằng nhựa không dễ bị tổn thương và có thể hồi phục, giúp giảm thiệt hại va chạm tốc độ thấp.
Các bộ phận ngăn động cơ
Khoang động cơ có nhiệt độ cao và các loại dầu phức tạp, và các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chống nhiệt và kháng ăn mòn hóa học của vật liệu. Nylon gia cố bằng sợi thủy tinh (PA6/PA66) được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất các ống nạp, quạt làm mát, bơm làm mát và vỏ lọc dầu do điện trở nhiệt độ cao tuyệt vời (có khả năng chống lại 200 ° C). Các ứng dụng này không chỉ giảm trọng lượng, mà còn đơn giản hóa việc xử lý.
Các thành phần lõi xe điện
Với sự phát triển của các phương tiện năng lượng mới, nhựa đã được sửa đổi cũng được sử dụng trong vỏ mô -đun pin, giao diện sạc và khung cơ thể nhẹ. PC chống ngọn lửa, PBT gia cố, PA66 được sửa đổi và các vật liệu khác có thể cung cấp độ trễ ngọn lửa tuyệt vời, cách nhiệt và sức mạnh kết cấu, giúp các bộ pin đạt được sự cân bằng giữa an toàn và giảm cân, từ đó cải thiện hiệu quả năng lượng của toàn bộ xe.
3. Triển vọng phát triển trong tương lai
Bảo vệ môi trường xanh và khả năng tái chế
Trong tương lai, ngành công nghiệp ô tô sẽ chú ý nhiều hơn đến khả năng tái chế của vật liệu. Nhựa biến đổi có thể được tái sử dụng thông qua tái chế vật lý, khử polyme hóa học và các phương pháp khác, điều này sẽ giúp đạt được nền kinh tế tuần hoàn. Đồng thời, sự phát triển của nhựa dựa trên sinh học và nhựa biến đổi có thể phân hủy cung cấp một sự thay thế màu xanh lá cây mới cho ngành công nghiệp ô tô.
Hiệu suất cao và tích hợp chức năng
Với việc áp dụng các công nghệ như ống nano, gia cố sợi thủy tinh dài và biến đổi sợi carbon, cường độ cơ học và khả năng chịu nhiệt của nhựa biến đổi sẽ được cải thiện hơn nữa. Một số nhựa hiệu suất cao (như PEEK và PPS) dự kiến sẽ thay thế nhiều các bộ phận cấu trúc kim loại hơn. Trong tương lai, nhựa đã được sửa đổi sẽ không chỉ có các chức năng cấu trúc mà còn có các chức năng dẫn điện, chống tĩnh điện, nhiệt độ và thậm chí cảm biến để đạt được trí thông minh và đa chức năng.
Được điều khiển bởi xe điện và xe thông minh
Xe điện yêu cầu các thân máy nhẹ hơn để mở rộng phạm vi của chúng, và sự gia tăng các cảm biến lái xe tự trị đặt các yêu cầu cao hơn đối với thiết kế tích hợp của các bộ phận nhà ở và bảo vệ. Nhựa sửa đổi có thể cung cấp sự tự do thiết kế cao hơn cho các thành phần thông minh thông qua đúc mô -đun và sản xuất tích hợp.
Tối ưu hóa chi phí và quy trình
Với việc mở rộng quy mô sản xuất và tiến bộ công nghệ, giá của nhựa đã sửa đổi dự kiến sẽ giảm hơn nữa. Đồng thời, việc giới thiệu các công nghệ mới như in 3D và đúc micro-foam sẽ cải thiện hiệu quả xử lý và giảm thêm trọng lượng.
