Виды автомобильных пластиков

Виды автомобильного пластика

Современные технологии позволяют широко использовать пластик в конструкции автомобилей. Пластик может иметь разнообразный состав, что придает ему особенные технические характеристики. Эти особенности обусловлены конструкторскими требованиями к конкретным деталям. Некоторые из них должны быть более прочными, другие, наоборот, более мягкими и гибкими.

Основные виды пластиков

Все виды пластиков, используемых в автомобилестроении, можно разделить на две основные группы:

1. Термопластики.
2. Термореактивные пластики (реактопласты).

Они имеют разные технические характеристики, которые влияют на их применение и определяют разную технологию ремонта.

Термопластики

Термопластик является самым популярным материалом для производства пластиковых автозапчастей. Его состав легко поддается ремонту методом пайки с использованием присадочного материала. Кроме того, его можно вторично использовать в изготовлении новых деталей. Изделия из термопластика обладают хорошей пластичностью.

Реактопласты

Детали из термореактивных пластиков обладают высокой прочностью и термостойкостью. Пластичность этих составов очень низкая. Основная область их применения – изготовление деталей в подкапотном пространстве.

Сплавы

Для изготовления некоторых деталей могут использоваться сплавы двух видов пластиков. При этом получается материал, обладающий новыми свойствами. Кроме того, для придания изделию прочности может использоваться стекловолокно.

Маркировка пластика

Термопластики

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

Данный материал обладает высокой прочностью. Его ремонт рекомендуется осуществлять без применения пайки — лучше использовать специальные клеевые составы. Данный материал используется для изготовления корпусов зеркал заднего вида, приборных панелей, колпаков для колес, молдингов и решеток радиатора.

Этот материал обладает высокой ударопрочностью при низких температурах. Его часто используют для изготовления бамперов, корпусов фар и решеток радиатора.

Детали из этого материала обладают умеренными эластичными свойствами, имеют высокую ударопрочность и устойчивость к воздействию окружающей среды. Изделиями из этого материала могут быть подкрылки, детали салона, расширительные бачки, бачки для омывающей жидкости и другие детали.

Данный вид пластика устойчив к воздействию окружающей среды. Он обладает средними ударопрочными характеристиками и является умеренно гибким материалом. Наиболее часто используется для изготовления бамперов, корпусов аккумуляторов, деталей интерьера. Обладает плохой адгезией с другими материалами.

PVC (Polyvinyl chloride)

Этот материал обладает необходимыми гибкими свойствами, имеет хорошую устойчивость к воздействию окружающей среды. Кроме этого обладает высокой прочностью. Используется для производства элементов салона и молдингов для дверей.

Реактопласты

Данный материал является пластиком ABS, который усилен за счет добавления в его состав стекловолокна. Данный материал применяется для изготовления панелей кузова.

Этот пластик образует сплав с полипропиленом и используется для изготовления бамперов и его элементов. Для этого сплава используется маркировка «PP+ EPDM»

PA (Polyamide (Nylon)

Нейлон – высокопрочный материал, инертный к воздействию окружающей среды. Используется для изготовления внешних деталей кузова и расширительных бачков.

PPO (Polyphenylene oxide)

Материал, проявляющий стойкость к высоким температурам и обладающий высокой степенью прочности. В чистой форме практически не используется. Применяется для изготовления декоративных элементов интерьера и экстерьера.

Этот вид реактопласта известен как полиуретан. Он обладает высокой износостойкостью, при этом является гибким и прочным. Полиуретан используется для изготовления бамперов, подкрылков и других элементов кузова.

Виды автомобильных пластиков

В состав совре­мен­ных авто­мо­би­лей вхо­дит око­ло 120 кило­грамм дета­лей, сде­лан­ных из раз­лич­ных видов пла­сти­ка.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Тер­мин пла­сти­ки (пласт­мас­сы) опи­сы­ва­ет груп­пу хими­че­ских соеди­не­ний назы­ва­е­мых поли­ме­ра­ми. Пла­стик полу­ча­ет­ся нагре­ва­ни­ем угле­во­до­ро­дов. Исполь­зу­ет­ся ката­ли­за­тор, что­бы раз­бить боль­шие моле­ку­лы на малень­кие. Этот про­цесс назы­ва­ет­ся крэкинг. Малень­кие моле­ку­лы, такие как эти­лен, про­пи­лен, бутан и дру­гие назы­ва­ют­ся моно­ме­ра­ми. Боль­шин­ство пла­сти­ков сде­ла­но из угле­во­до­ро­дов, взя­тых из при­род­ных иско­па­е­мых (газа, неф­ти и дру­гих). Осу­ществ­ля­ет­ся хими­че­ское соеди­не­ние моно­ме­ров и созда­ние поли­ме­ров. Раз­мер и струк­ту­ра моле­кул поли­ме­ров опре­де­ля­ют свой­ства пла­сти­ков.
Суще­ству­ет два базо­вых типа пла­сти­ка, кото­рые при­ме­ня­ют­ся в авто­мо­би­ле­стро­е­нии – тер­мо­пла­сти­ки и тер­мо­ре­ак­тив­ные пла­сти­ки. Тер­мо­пла­сти­ки пла­вят­ся от воз­дей­ствия высо­кой тем­пе­ра­ту­ры, а при осты­ва­нии сно­ва затвер­де­ва­ют.
Тер­мо­ре­ак­тив­ные пла­сти­ки нико­гда не пла­вят­ся и не раз­мяг­ча­ют­ся от тем­пе­ра­ту­ры (не меня­ют фор­му).

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Термопластики

Тер­мо­пла­сти­ки – это назва­ние пла­сти­ков, состо­я­щих из раз­де­лён­ных раз­ветв­лён­ных мак­ро­мо­ле­кул, кото­рые, одна­ко, не свя­за­ны друг с дру­гом.
Из-за сво­их мно­го­чис­лен­ных поло­жи­тель­ных свойств, тер­мо­пла­сти­ки явля­ют­ся наи­бо­лее часто исполь­зу­е­мы­ми пла­сти­ка­ми в авто­мо­биль­ной инду­стрии.
Тер­мо­пла­сти­ки могут быть рас­плав­ле­ны и исполь­зо­ва­ны сно­ва мно­го раз. Это важ­ный аспект эко­ло­гич­но­сти. Тер­мо­пла­сти­ки явля­ют­ся иде­аль­ным мате­ри­а­лом для пере­ра­бот­ки. Новые дета­ли могут быть сде­ла­ны из ста­рых.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Термореактивные пластики (реактопласты)

При изго­тов­ле­нии изде­лий из тер­мо­ре­ак­тив­ных пла­сти­ков про­ис­хо­дит необ­ра­ти­мая реак­ция.
Эти пла­сти­ки нель­зя сва­ри­вать, рас­тво­рять или рас­тя­ги­вать, как эла­сто­ме­ры.
Тер­мо­ре­ак­тив­ные мате­ри­а­лы очень проч­ные и стой­кие к высо­кой тем­пе­ра­ту­ре. Они, к при­ме­ру, исполь­зу­ют­ся в под­ка­пот­ном про­стран­стве, рядом с дви­га­те­лем.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Смеси пластиков (сплавы)

Сме­си (напри­мер, такие как PP + EPDM ) чаще все­го исполь­зу­ют­ся в допол­не­ние к чистым фор­мам. Сме­ши­ва­ют­ся два раз­ных типа пла­сти­ка. При сме­ши­ва­нии двух типов пла­сти­ка, их свой­ства объ­еди­ня­ют­ся, и полу­ча­ет­ся новый тип пла­сти­ка. Этот про­цесс похож на сме­ши­ва­ние метал­лов и полу­че­ние спла­вов с новы­ми свой­ства­ми. Кро­ме того, мно­гие пла­сти­ко­вые дета­ли при изго­тов­ле­нии уси­ли­ва­ют­ся стек­ло­во­лок­ном.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

Как определить тип пластика?

Опре­де­ле­ние типа пла­сти­ка необ­хо­ди­мо для выбо­ра спо­со­ба ремон­та и видов мате­ри­а­лов, необ­хо­ди­мых для это­го.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

1. Тип пла­сти­ка мож­но опре­де­лить по бук­вен­но­му обо­зна­че­нию на обрат­ной сто­роне пла­сти­ко­вой дета­ли. Это самый надёж­ный и точ­ный спо­соб. С обрат­ной сто­ро­ны есть несколь­ко латин­ских букв — сокра­ще­ние от назва­ния пла­сти­ка. Ино­гда допол­ни­тель­ные бук­вен­ные и циф­ро­вые обо­зна­че­ния пока­зы­ва­ют нали­чие раз­лич­ных доба­вок к пла­сти­ку. Могут так­же отме­чать­ся допол­ни­тель­ные свой­ства базо­во­го пла­сти­ка (напри­мер HD-High Density, высо­кая плот­ность), а так­же сме­си пла­сти­ков (зна­ком «+» тип пла­сти­ка после него). Ниже в ста­тье будут пере­чис­ле­ны наи­бо­лее часто встре­ча­ю­щи­е­ся сокра­ще­ния и их рас­шиф­ров­ка. Если по каким-то при­чи­нам нет воз­мож­но­сти опре­де­лить тип пла­сти­ка по коду, то мож­но это сде­лать, про­де­лав тест.
2. Тест с водой. Отрежь­те малень­кую полос­ку сни­зу бам­пе­ра. Очи­сти­те её от загряз­не­ний и крас­ки, что­бы полу­чить «голый» пла­стик. Поме­сти­те его в ёмкость с водой. Если пла­стик не тонет, то это PE , PP , PP + EPDM (тер­мо­пла­сти­ки). Из этих пла­сти­ков сде­ла­но 80% бам­пе­ров. 15% — это реак­то­пла­сты ( PUR / TPUR ), кото­рые пото­нут в воде. Осталь­ные 5% — xenoy/polycarbonate. Такой пла­стик мож­но най­ти на неко­то­рых Мер­се­де­сах и ста­рых Фор­дах. Он очень жёст­кий и при погру­же­нии в воду он пото­нет. Сто­ит сде­лать заме­ча­ние, что неко­то­рые сме­си пла­сти­ков могут пото­нуть, хотя явля­ют­ся тер­мо­пла­сти­ка­ми, но в основ­ном этот тест рабо­та­ет.
3. Тест огнём опре­де­ля­ет при­над­леж­ность к тому или дру­го­му типу пла­сти­ка по раз­ме­ру пла­ме­ни, его цве­ту и типу дыма. Вви­ду того, что в состав совре­мен­ных пла­сти­ко­вых дета­лей авто­мо­би­ля вхо­дят раз­лич­ные добав­ки, этот тест не все­гда помо­га­ет опре­де­лить тип пла­сти­ка пра­виль­но, поэто­му мы его рас­смат­ри­вать не будем.

В то вре­мя как несколь­ко видов пла­сти­ка может исполь­зо­вать­ся в машине, три основ­ных типа состав­ля­ют 65% все­го пла­сти­ка, исполь­зу­е­мо­го в авто­мо­би­ле: PP — поли­про­пи­лен (32%), PU / PUR поли­уре­тан (17%) и PVC — поли­ви­нил­хло­рид (16%).
Итак, рас­смот­рим наи­бо­лее часто исполь­зу­е­мые в авто­мо­би­лях типы пла­сти­ков.

p, blockquote 8,0,1,0,0 —>

Типы автомобильных пластиков

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) — тер­мо­пла­стик

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Твёр­дый, проч­ный и негиб­кий пла­стик. Он име­ет высо­кую проч­ность бла­го­да­ря ком­по­нен­ту бута­ди­е­ну, а твёр­дость и негиб­кость бла­го­да­ря акри­ло­нит­ри­лу.
Этот пла­стик обя­за­тель­но дол­жен быть покрыт защит­ным покры­ти­ем, так как на него раз­ру­ши­тель­но дей­ству­ют уль­тра­фи­о­ле­то­вые лучи.
При­ме­не­ние: Кор­пу­са зер­кал зад­не­го вида, кол­па­ки колёс, авто­мо­биль­ные пане­ли при­бо­ров, ради­а­тор­ные решёт­ки, мол­дин­ги, обрам­ле­ния фар.
Совет по ремон­ту: Опти­маль­ным мето­дом ремон­та явля­ет­ся скле­и­ва­ние спе­ци­аль­ным кле­ем (к при­ме­ру, PlastiFix). Если при­ме­ня­ет­ся сва­ри­ва­ние, то его мож­но допол­нять эпок­сид­ной смо­лой со стек­ло­во­лок­ном (с обрат­ной сто­ро­ны) для повы­ше­ния проч­но­сти.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

ABS / MAT — реак­то­пласт

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Это пла­стик ABS , уси­лен­ный стек­ло­во­лок­ном.
При­ме­не­ние: Пла­сти­ко­вые пане­ли кузо­ва.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

EPDM (Ethylen-propylene-diene-monomer) — реак­то­пласт

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

Часто исполь­зу­ет­ся в спла­ве с поли­про­пи­ле­ном ( PP ) для изго­тов­ле­ния бам­пе­ров.
При­ме­не­ние: Уда­ро­проч­ные встав­ки бам­пе­ра, бам­пе­ра ( PP + EPDM ).

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

PA (Polyamide (Nylon)) — реак­то­пласт

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Уме­рен­но жёст­кий или жёст­кий пла­стик. Хоро­шо шли­фу­ет­ся. Изве­стен как ней­лон.
Явля­ет­ся стой­ким к орга­ни­че­ским рас­тво­ри­те­лям. Име­ет высо­кую сопро­тив­ля­е­мость к исти­ра­нию.
При­ме­не­ние: Пласт­мас­со­вые внеш­ние дета­ли отдел­ки кузо­ва, деко­ра­тив­ные кол­па­ки колёс, люч­ки бен­зо­ба­ка, ради­а­тор­ные бач­ки, кор­пу­са фар, кор­пус боко­вых зер­кал, пла­сти­ко­вые части дви­га­те­ля.
Совет по ремон­ту: Нагре­вай­те пла­стик феном перед нача­лом сва­ри­ва­ния. При­са­доч­ный пру­ток дол­жен сме­ши­вать­ся с ремон­ти­ру­е­мым пла­сти­ком.

p, blockquote 16,1,0,0,0 —>

PC (Polycarbonate) — тер­мо­пла­стик

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

У это­го пла­сти­ка высо­кая уда­ро­проч­ность, даже при очень низ­ких тем­пе­ра­ту­рах.
При­ме­не­ние: Бам­пе­ра, ради­а­тор­ные решёт­ки, при­бор­ная панель, кор­пу­са фар.
Совет по ремон­ту: Перед сва­ри­ва­ние пла­стик луч­ше нагреть феном.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

PPO (Polyphenylene oxide) — реак­то­пласт

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Име­ет хоро­шую стой­кость к высо­кой тем­пе­ра­ту­ре и высо­кую уда­ро­проч­ность. Ред­ко исполь­зу­ет­ся в чистой фор­ме из-за слож­но­сти тех­но­ло­ги­че­ско­го про­цес­са.
При­ме­не­ние: Хро­ми­ро­ван­ные пла­сти­ко­вые дета­ли, решёт­ки ради­а­то­ра, обрам­ле­ние фар.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

PE (Polyethylene) — тер­мо­пла­стик

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Уме­рен­но эла­стич­ный, обыч­но полу­про­зрач­ный пла­стик.
Поли­эти­лен име­ет высо­кую уда­ро­проч­ность и хоро­шо выдер­жи­ва­ет воз­дей­ствие кис­лот, спир­тов и неф­те­про­дук­тов.
Может быть двух типов – поли­эти­лен низ­кой плот­но­сти ( PE-LD ) и поли­эти­лен высо­кой плот­но­сти ( PE-HD ).
При­ме­не­ние: Под­крыл­ки, обли­цов­ка сало­на, рас­ши­ри­тель­ные бач­ки, бач­ки для «омы­вай­ки», под­крыл­ки, бен­зо­ба­ки (дела­ют­ся из поли­эти­ле­на высо­кой плот­но­сти PE- HD ).
Совет по ремон­ту: Нуж­но пом­нить, что на это этот вид пла­сти­ка име­ет плохую адге­зию к ремонт­ным мате­ри­а­лам и крас­ке.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

PP (Polypropylene) — тер­мо­пла­стик

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Уме­рен­но гиб­кий пла­стик, устой­чи­вый к воз­дей­ствию хими­че­ски актив­ных жид­ко­стей. Инер­тен к уль­тра­фи­о­ле­то­вым лучам. Поли­про­пи­лен име­ет отно­си­тель­но сла­бую уда­ро­проч­ность.
При­ме­не­ние: бам­пе­ра (обыч­но смесь с EPDM ), изо­ля­ция про­вод­ки, кор­пу­са акку­му­ля­то­ров, под­крыл­ки, уплот­ни­те­ли сало­на, обли­цов­ка сало­на, панель при­бо­ров.
Совет по ремон­ту: Перед нане­се­ни­ем грун­тов или лако­кра­соч­ных мате­ри­а­лов тре­бу­ет­ся пред­ва­ри­тель­но при­ме­нять спе­ци­аль­ный грунт для пла­сти­ка для уве­ли­че­ния адге­зии.

p, blockquote 24,0,0,1,0 —>

PU / PUR (Polyurethane) — реак­то­пласт

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Поли­уре­тан очень изно­со­стой­кий, гиб­кий и проч­ный пла­стик. Он может быть изго­тов­лен твёр­дым, как шар для бой­лин­га, а так­же таким мяг­ким, как сти­ра­тель­ный ластик.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Этот пла­стик пред­став­ля­ет собой струк­тур­ную пену, твёр­дость и эла­стич­ность кото­рой может варьи­ро­вать­ся. Эла­стич­ный поли­уре­тан может вос­ста­нав­ли­вать пер­во­на­чаль­ную фор­му даже после дли­тель­но­го физи­че­ско­го воз­дей­ствия.
При­ме­не­ние: Бам­пе­ра, под­крыл­ки, пла­сти­ко­вые наклад­ки кузо­ва, эле­мен­ты отдел­ки сало­на, пане­ли при­бо­ров, сиде­ния (вспе­нен­ный поли­уре­тан).
Совет по ремон­ту: При сва­ри­ва­нии не нуж­но нагре­вать и пытать­ся рас­пла­вить ремон­ти­ру­е­мый пла­стик. Рас­плав­лен­ный при­са­доч­ный пру­ток нуж­но поме­щать в зара­нее под­го­тов­лен­ную V‑образную канав­ку.

p, blockquote 27,0,0,0,0 —>

PVC (Polyvinyl chloride) — тер­мо­пла­стик

p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

Твёр­дый, хоро­шо шли­фу­ет­ся. Это гиб­кий пла­стик, име­ет хоро­шую сопро­тив­ля­е­мость к рас­тво­ри­те­лям. Вини­ло­вая состав­ля­ю­щая даёт хоро­шую проч­ность на раз­рыв, неко­то­рые поли­ви­нил­хло­ри­до­вые пла­сти­ки эла­стич­ные.
При­ме­не­ние: Боко­вые мол­дин­ги две­рей, эле­мен­ты обли­цов­ки сало­на.

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

Для пол­но­ты обзо­ра пла­сти­ков, при­ве­ду свод­ную таб­ли­цу, име­ю­щую так­же обо­зна­че­ния дру­гих видов пла­сти­ка.

p, blockquote 30,0,0,0,0 —>

p, blockquote 31,0,0,0,0 —>

p, blockquote 32,0,0,0,0 —> p, blockquote 33,0,0,0,1 —>

Виды пластиков применяемых в автомобилестроении

По статистическим исследованиям автомобилестроение занимает ведущее место после разработок военно-промышленного комплекса и производства оргтехники, в сфере которого внедряются самые современные инновационные разработки. Для многих стран эта область промышленности является важнейшей бюджетной отраслью. Естественно, в силу экономических требований в автомобилестроении широко предпринимаются попытки совмещения высокой технологичности используемых материалов и оборудования со снижением стоимости их производства.

Одним из таких продуктов, эффективно позволившим совместить в себе простоту изготовления, высокие эксплуатационные характеристики и низкую себестоимость является пластмасса. Когда немецкий химик Байер (ныне это название известного концерна) в 1872 г. смешал формальдегид и раствор фенола, то получил смолообразную, вязкую массу. При нагревании она превращалась в твердое, нерастворимое вещество, которое повторно уже не плавилось. В то время ученый еще не мог предвидеть, какое огромное значение приобретет впоследствии полученный им продукт – далекий прародитель современных пластиков.

В соответствии с отечественным государственным стандартом «пластмассами называются материалы, основной составной частью которых являются такие высокомолекулярные органические соединения, которые образуются в результате синтеза или же превращений природных продуктов. При переработке в определенных условиях они, как правило, проявляют пластичность и способность к формованию или деформации». Главное преимущество пластмасс по сравнению с металлами заключается в том, что их свойства легче регулировать и поэтому пластмассы быстрее и лучше можно приспособить к требованиям практики. К преимуществам пластмасс относятся также низкая плотность, отсутствие у большинства из них запаха и вкуса, высокая коррозионная стойкость по отношению к атмосферным воздействиям, к кислотам и щелочам, бензину и агрессивным различным продуктам химии, пластики обладают отличными электро- и теплоизоляционными свойствами. Кроме того, изделиям из пластмассы легко можно придать любую форму самыми разнообразными способами. Их можно отливать и прессовать, прокатывать и протягивать, выдувать и вспенивать, прясть, сваривать и склеивать. Пластмассы хорошо поддаются механической обработке — их можно строгать, фрезеровать, обтачивать и сверлить. Наконец, возвращаясь к теме статьи, большинство пластмасс превосходно поддается окрашиванию. Неудивительно, что столько преимуществ пластика находят широкое применение, в автомобилестроении. Многие владельцы автомобилей, с тоской взирающие на многочисленные участки коррозии на кузове своих «стареющих» машин, согласятся с мнением: голубая мечта автолюбителя – полностью пластмассовый автомобиль! В продолжение шутки, можно вспомнить, что такие попытки предпринимались. Например, кузов малолитражки «Трабант», выпускавшейся в ГДР более 30 лет назад на заводе в Цвиккау, целиком изготавливался из слоистого пластика. Это материал наряду с крезолоформальдегидной смолой содержал отходы хлопчатобумажной пряжи, поступавшие на завод с текстильных фабрик. Для получения этого пластика 65 слоев очень тонкой ткани, чередующихся со слоями размолотой смолы, спрессовывались в очень прочный материал толщиной 4 мм при давлении 40 атм. и температуре 160 °С в течение 10 мин. До сих пор трехцилиндровые детища того серийного производства, ставшие притчей во языцех, лежат на многих свалках страны. Лежат, но не ржавеют! Кузовные детали современных автомобилей, изготовленные из самых технологичных типов пластика, уже не вызывают подобной улыбки. Стойкость этих материалов к ударным нагрузкам, способность их реформированных участков к самовосстановлению, высочайшая антикоррозионная стойкость и малый удельный вес,– преимущества, уже не достигаемые металлом.

Можем не сомневаться, еще пять-десять лет и процент замещения металлических элементов пластмассовыми как и, соответственно, количество ремонтов на пластике и металле практически сравняются. В автомобилестроении полимерные материалы используются практически во всем ассортименте. Применяемые разновидности пластиков настолько разнообразны, что не будь каких-то универсальных материалов, способных создавать качественное декоративное покрытие со многими из их типов, наверное, малярам пришлось бы получать специальное образование по химии. Как мы заранее в начале статьи предупредили читателей, все окажется значительно проще. Материал, из которого сделана пластмассовая деталь, будь то бампер вашей машины или крышка мобильного телефона, можно определить по маркировке на внутренней поверхности. Тип пластика, как правило, заключен в характерные скобки и может выглядеть следующим образом: >PUR PP/EPDM РР PP/EPDM PP… PPE+PA66 РР РР PUR PP…

13 высокопроизводительных пластиков, используемых в автомобильной промышленности

Высокопроизводительные пластики играют важную роль в автомобильной промышленности в наши дни. Легкий вес пластмасс делает автомобили более экономичными.

Подсчитано, что каждые 10% снижения веса транспортного средства приводят к снижению расхода топлива на 5-7%. Текущие экономические и экологические проблемы делают создание более экономичных автомобилей главным приоритетом в автомобильной промышленности. Использование современных материалов, таких как алюминий и углеродное волокно, полезно, но разумное применение пластмасс имеет все большее значение.

Некоторые другие преимущества высокоэффективных пластиков, используемых в транспортных средствах, включают в себя:

— минимальную коррозию, позволяющую продлить срок службы автомобиля

— существенная свобода дизайна, позволяющая продвигать творчество и инновации

— гибкость в интеграции компонентов

— безопасность, комфорт и экономия

Вот лучшие 13 высокопроизводительных пластмасс, используемых в автомобильной технике. В то время как все 13 могут легко использоваться в одном автомобиле, только три типа пластмасс составляют

примерно 66% от общего числа высокоэффективных пластмасс, используемых в автомобиле: полипропилен (32%), полиуретан (17%) и ПВХ (16%) ,

1) Полипропилен (PP)

Полипропилен — это термопластичный полимер, используемый в самых разных областях. Насыщенный аддитивный полимер, изготовленный из мономера пропилена, он прочный и необычайно устойчивый ко многим химическим растворителям, основаниям и кислотам.

Применение: автомобильные бамперы, химические баки, изоляция кабелей, газовые баллончики, ковровые волокна.

2) Полиуретан (PUR)

Твердый полиуретан — это эластомерный материал с исключительными физическими свойствами, включая ударную вязкость, гибкость и устойчивость к истиранию и температуре. Полиуретан имеет широкий диапазон жесткости, от ластика до твердого шара для боулинга. Другие характеристики полиуретана включают чрезвычайно высокий срок службы при изгибе, высокую несущую способность и выдающуюся стойкость к погоде, озону, радиации, маслам, бензину и большинству растворителей.

Применение: гибкие пенопластовые сидения, пенопластовые изоляционные панели, эластомерные колеса и шины, автомобильные подвесные втулки, подушки, электрические герметики, твердые пластиковые детали.

3) Поливинилхлорид (ПВХ)

ПВХ обладает хорошей эластичностью, огнестойкостью, хорошей термостойкостью, высоким глянцем и низким содержанием свинца. Поливинилхлоридные формовочные смеси можно подвергать экструзии, литью под давлением, прессованию под давлением, каландрированию и формованию раздувом для образования огромного разнообразия продуктов, либо жестких, либо гибких, в зависимости от количества и типа используемых пластификаторов.

Применение: автомобильные приборные панели, оболочка электрических кабелей, труб, дверей.

4) ABS

Акрилонитрил-бутадиен-стирол представляет собой сополимер, полученный полимеризацией стирола и акрилонитрила в присутствии полибутадиена. Стирол придает пластику блестящую непроницаемую поверхность. Бутадиен, каучуковое вещество, обеспечивает устойчивость даже при низких температурах. Различные модификаторы могут применяться для улучшения ударопрочности, ударной вязкости и термостойкости.

Применение: автомобильные кузовные детали, приборные панели, колпаки колес.

5) Полиамид (PA, Нейлон 6/6, Нейлон 6)

Нейлон 6/6 — это нейлон общего назначения, который можно формовать и прессовать. Нейлон 6/6 обладает хорошими механическими свойствами и износостойкостью. Он часто используется, когда требуется низкая стоимость, высокая механическая прочность, жесткий и стабильный материал. Нейлон хорошо впитывает воду и будет набухать в водной среде.

Применение: шестерни, втулки, кулачки, подшипники, атмосферостойкие покрытия.

6) Полистирол (PC)

Естественно чистый, полистирол обладает отличной химической и электрической стойкостью. Широко доступны специальные глянцевые и ударопрочные марки. Этот простой в изготовлении пластик обладает плохой стойкостью к ультрафиолетовому излучению.

Применение: корпуса оборудования, пуговицы, автомобильная фурнитура, витрины.

7) Полиэтилен (PE)

Полиэтилен обладает высокой ударопрочностью, низкой плотностью и обладает хорошей ударной вязкостью. Он может использоваться в самых разнообразных способах обработки термопластов и особенно полезен, когда требуются влагостойкость и низкая стоимость.

Применение: автомобильные кузова (армированные стеклом), электроизоляция.

8) ПОМ (POM — полиоксиметилен)

POM обладает превосходной крепкостью, жесткостью и пределом текучести. Эти свойства стабильны при низких температурах. ПОМ также обладает высокой химической и топливостойкостью.

Применение: внутренняя и внешняя отделка, топливные системы, малая шестерня.

9) Поликарбонат (PC)

Аморфный поликарбонатный полимер предлагает уникальное сочетание жесткости, твердости и ударной вязкости. Обладает отличными атмосферными, ползучими, ударными, оптическими, электрическими и термическими свойствами. Из-за своей исключительной ударной вязкости он является материалом для автомобильных бамперов, шлемов всех видов и заменителей пуленепробиваемого стекла.

Применение: бамперы, линзы фар.

10) Акрил (PMMA)

Прозрачный термопласт, PMMA часто используется в качестве легкой или устойчивой к разрушению альтернативы стеклу. Это дешевле, чем PC, но также более подвержен царапинам и разрушениям.

Применение: окна, дисплеи, экраны.

11) PBT (полибутилентерефталат)

Термопластичный PBT используется в качестве изолятора в электротехнической и электронной промышленности. Это очень химически и термостойкий материал. Также есть огнестойкие марки.

Применение: дверные ручки, бамперы, компоненты карбюратора.

12) Полиэтилентерафталат (PET)

ПЭТ в основном используется для создания синтетических волокон и пластиковых бутылок. Вы можете узнать об этом, прочитав ярлыки одежды, там он называется «полиэстер».

Применение: корпус рычага стеклоочистителя и корпуса редуктора, фиксатор фары, крышка двигателя, корпуса разъемов.

13) ASA (акрилонитрил-стирол-акрилат)

Как и ABS, ASA обладает высокой прочностью и жесткостью, хорошей химической стойкостью и термостойкостью, отличной устойчивостью к погодным условиям, старению и пожелтению, а также высоким глянцем. Будьте осторожны, чтобы не сжечь этот материал. При горении выделяется токсичный дым.

Применение: корпуса, профили, детали интерьера и наружного применения.

Как делают пластик: крупный бизнес

Все пластиковые детали автомобиля рождаются из мелких гранул. Путь бампера «Лады-Приора» от пыльного цеха до блестящего автомобиля проследил автор.

LADA > Priora

Исходные компоненты поступают в загрузочный бункер по нескольким трубам. Рецептура для бампера состоит из 10–12 различных компонентов: полипропилен, каучук, красители, светостабилизаторы для защиты от ультрафиолета, термостабилизаторы, смазки, составы, отвечающие за степень кристаллизации и увеличивающие прочность конечного изделия. Большинство из них — продукты нефтепереработки.

Свойства базовых полимеров с точки зрения инжиниринга никакие, все необходимые характеристики им дарят добавки. Их производством Россия, увы, похвастаться не может. В результате 4–5% массы смеси тянут на 12–15% ее общей себестоимости.

Сплав с заданными параметрами создает экструдер. Несколько шнеков внутри него перемешивают и измельчают сырье, поступающее в виде порошков, крупы или гранул. Форма и количество «мясорубок» зависят от типа производимого материала. Каждый требует своего обращения: например, не боящийся нагрузок продукт обрабатывают так называемой жесткой сборкой. Состав для будущего бампера нагревают до 200–220 ºС, что переводит его в жидкое состояние.

Струи расплавленного пластика выходят из экструдера через стренговую головку. Она направляет жидкость в ванну с обычной водой, где состав практически мгновенно остывает. Отвердевшие нити передают по роликам на следующий этап — сушку. Здесь тоже ничего хитрого, банальный обдув воздухом.

1 no copyright

На завершающем этапе стренги (те самые нити) попадают в гранулятор. Фрезы и роторы измельчают их в цилиндрические кусочки. В емкости для готовой продукции предусмотрено сито для разделения по размеру. Сквозь верхнюю ступень не проходят самые крупные частицы, на второй оседают эталонные образцы диаметром 2–6 мм, остальное отправляется еще ниже. Все, что не уложилось в норматив, идет на повторную переработку. Вся цепь механизмов не занимает в цехе московского завода «Полипластик», пожалуй, и десятка метров: очень компактное производство.

Прошедшие контроль качества гранулы расфасовывают по мешкам для отправки на место производства готовых пластмассовых изделий. Такая схема работы оптимальна с точки зрения затрат: заводы по переработке полимеров выпускают широкий спектр продукции для всех отраслей промышленности, транспортные компании перевозят не объемные детали, а относительно компактные мешки, а на финальной стадии для выплавки детали необходим минимум времени и техники.

Гранулами, поступившими на АВТОВАЗ, заполняют силосы объемом от 200 до 2000 л. Далее материал сушат и отправляют по трубопроводам, подвешенным под потолком, в цех. Каждый сорт — в свою установку, выплавляющую определенную деталь, ведь механические и прочие свойства панели в салоне, подкапотного щитка и бампера принципиально разные. Всего на местном производстве деталей интерьера и внешних элементов кузова используют 25–30 различных составов.

Преображение бесформенного содержимого мешков в законченную деталь происходит в термопластавтомате. Он снова разогревает гранулы до двух сотен градусов и под давлением загоняет их в пресс-форму. На заполнение массой и последующее охлаждение уходит 40–50 с, по истечении которых манипулятор выносит готовый элемент. Формы, к слову, импортного производства: корейские, португальские, итальянские. Заявленный срок службы не менее миллиона циклов. Компоненты для машин из пилотных партий, несколько десятков штук, приходят от производителя еще до поставки оборудования.

Стремясь сделать автомобиль легче, конструкторы уменьшают и толщину пластмассы. За последние пять лет бамперы усохли с 3,5–4 до 2–2,5 мм. Снижение прочности компенсируют миллиметровыми ребрами жесткости, для полного заполнения тонкой прессформы массу делают более текучей. Часть места в конструкции занял пенопласт. Его применение уменьшает массу и улучшает амортизирующие качества.

Перед окраской бамперы обжигают газовым пламенем. Таким образом пластик «активизируют» для контакта с грунтом. Весь процесс полностью автоматический, однако сложная форма некоторых моделей не по зубам роботам-малярам, поэтому перед нанесением лака непрокрашенные места корректируют люди. Молдинги, противотуманные фары и прочие решетки крепят вручную. Собранные детали отправляют на склад ждать вызова на сборочный конвейер. Новый передний бампер «Приора» получила два года назад. Он отвечает требованиям директивы 2003/102/ЕС по защите пешеходов. Для этого деталь сделали более податливой и внедрили нижний энергопоглощающий элемент.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

•Пластмасса, полимеры и связанные с ними материалы относительно молоды. Первые эксперименты с ними провели в середине XIX века, а активное использование началось в 1870-х.

•Большая проблема полимеров — их последующая переработка или утилизация. Попав в почву, изделия из пластика разлагаются в течение 100–400 лет. Даже изначально пригодные к переработке пластмассы зачастую полностью утрачивают это ценное качество. К примеру, нанесение грунта и эмали окисляет полимерный слой. Да и отчистить декор перед рециклингом — работа не из легких.

•Пластиковые бамперы с браком покраски попадают в камеру по второму кругу. При этом совсем не обязательно, что новая эмаль будет того же цвета, что и первая. Поцарапав новую белую машину и увидев на детали слой золотистого металлика, не грешите на дилера. Технологию двойной окраски допускает и завод-изготовитель, и производитель оборудования.

•Составы для бампера под покраску и для детали, остающейся черной, изрядно различаются. Первый должен надежно держать наносимые слои, второй — противостоять царапинам, реагентам, воздействию ультрафиолета, то есть иметь куда более крепкое покрытие. Для производителя пластика состав для бюджетной детали выйдет дороже, но за счет дополнительных работ бампер в цвет кузова в итоге опережает оппонента по стоимости.

•Жесткий и мягкий пластики в отделке салона часто характеризуют как «дешевый» и «дорогой». Эти определения верны. В первом случае из пресс-формы выходит деталь целиком, во втором — только ее каркас, основа. Следом ее покрывают податливым пенополиуретаном, поверх которого ложится декоративная пленка с шагренью. Промежуточный вариант — покрытие «софт-лук», мягкое на вид, но не на ощупь: к простой технологии прикладывают чуть более качественные материалы.

•Покраска деталей в массе — идеальный вариант для элементов, подверженных внешнему воздействию. По такой технологии изготавливают колпаки колес, а вот в интерьере практичное решение применяют далеко не все производители. Поэтому не удивляйтесь, когда какая-нибудь бытовая мелочь оставит черный шрам на серебристой планке передней панели.

•Вечные черные бамперы «Лады-Самара» вспоминают добрым словом тысячи автомобилистов. Создали этот шедевр вопреки логике: стеклонаполненный пенополиуретан дорог в производстве и непригоден для переработки. Именно поэтому аналогов ему уже не будет.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

изготовленного состава включает несколько тестов в дополнение к обычным проверкам на прочность. Цвет пластины с помощью спектрофотометра сверяют с образцом, выбранным заказчиком. Затем изделие оценивают при различных типах освещения (на фото). Для элементов интерьера необходимо точное соответствие эталону. Гранулы, произведенные по утвержденному рецепту, могут иметь некоторые отклонения по цвету, так что в процессе производства проводится периодический контроль. Для панелей внутренней отделки есть еще одно ограничение — отсутствие бликов. Если на глянцевой поверхности блескомер дает до 50 единиц, то для салона подходит величина, на порядок меньшая. Наконец, устойчивость к царапинам тестирует прибор, рисующий на пластине сетку с установленным усилием. Избыток мягкого полипропилена в составе материала приводит к заметным белым царапинам. А вот повреждения на более жестком образце, где использован полиамид, почти незаметны. Испытание применимо и к бамперам: эти элементы окрашены далеко не на всех автомобилях.