Materiale de construcții utilizate la fabricarea automobilelor
Caroseria mașinii Porsche Carrera GT include
compozit polimeric pe bază de fibre de carbon cu rezistență ridicată la căldură
Tipuri de polimeri utilizați
Dintre polimerii sintetici, polipropilena, poliuretanii și poliamidele sunt cele mai utilizate pe scară largă în construcția de mașini și se utilizează mult mai puțin în construcția de mașini. Alți polimeri, polietilen tereftalat, polibutilen tereftalat, policarbonați, polioximetilen și polifenilen oxid sunt de asemenea folosiți la fabricarea automobilelor. Dintre polimeri, polietilena și terpolimerul acrilonitril-butadien-stiren (ABS), clorura de polivinil și, de asemenea, polimetilmetacrilatul păstrează o poziție de lider. Materialele polimerice sunt utilizate pentru aplicații interioare și exterioare ale automobilelor, pentru producția de componente ale motorului sau componente anti-vibrații și anti-zgomot. Materiale polimerice speciale semnificativ mai scumpe, cu rezistență termică și chimică crescută, sunt adesea utilizate în automobile în cantități mai mici. Materialele plastice speciale includ polisulfone, polietercetonă, polieteretercetonă, polisulfuri, polimide care pot rezista la temperaturi ridicate. Sunt utilizate, de asemenea, materiale polimerice biodegradabile și materiale polimerice realizate din surse regenerabile. Ponderea materialelor de armare naturale pe bază de in sau cânepă în compozite structurale polimerice este în creștere.
Lamborghini Gallardo este construit din polimer
compozite armate cu fibre de carbon
Usa Dodge Viper SRT-10
sunt realizate din compozite polimerice de carbon
Aplicații ale compozitelor polimerice
La producerea compozitelor polimerice, se folosește o matrice polimerică care conține un material de umplutură de întărire. Poliamida, carbonul, sticla dar și fibrele naturale sunt utilizate ca material de umplutură de armare. Compozitele polimerice, după armarea cu fibre de sticlă, naturale și polimerice, dobândesc proprietăți mecanice mai mari decât polimerul original. Acestea sunt utilizate pentru producerea de piese ale caroseriei solicitate mecanic, construcția de bare de protecție și pentru producția de piese pentru interiorul mașinilor utilizate pentru creșterea siguranței pasive. Pentru producerea rezervoarelor ușoare de combustibil, se aplică compozite pe bază de poliamidă sau poliacetal, care au fost inițial realizate din metale.
În comparație cu metalele, compozitele polimerice au proprietăți avantajoase de barieră, ceea ce face posibilă eliminarea trecerii vaporilor de combustibil prin peretele rezervorului, protejând în același timp mediul.
Pontiac Solstice este fabricat din compozite polimerice, care constau din rășină poliesterică armată cu fibre de sticlă
Concluzie
Dezvoltarea continuă în construcția de automobile este strâns legată de cercetarea științifică a noilor tipuri de materiale polimerice, a microcompozitelor și nanocompozitelor acestora, precum și a materialelor de umplere, de ex. grafen, precum și extinderea noilor aplicații de elastomeri termoplastici. Rezultatele studiului materialelor polimerice compozite armate cu fibre polimerice sau naturale fac posibilă proiectarea de noi materiale de construcție care pot fi utilizate pentru producția de tipuri îmbunătățite de mașini.
Igor Novak, Ondrej Zigo,
Institutul de polimeri SAS