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:
- Термопластики.
- 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 —>
- 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.
- 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.
- 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.