کاربرد پلیمرها در صنعت خودروسازی

با پیشرفت تکنولوژی در عرصه خودروسازی این روزها با هدف کاهش وزن خودرو از پلیمرها استفاده می شود. در واقع پلیمرها قطعات پلاستیکی هستند که با فرآیند ترزیق جایگزین قطعه های فلزی سنگین خودرو می شوند. البته این قطعات پلاستیکی اگر چه کارآیی بهتری در خودرو دارند از طرفی موجب کاهش وزن خودرو نیز می شوند. از دیگر کاربردهای پلیمرها در صنعت خودرو سازی می توان به ملاحضات اقتصادی قطعات تولید شده، استحکام قطعات، کارآیی بالا، افزایش روز افزون قطعات پلاستیکی و همچنین بالا بردن سرعت اتومبیل نیز اشاره کرد.

اهمیت استفاده از پلیمرها در صنعت خودرو سازی

با توجه به وزن زیاد خودروها با بکار بردن قطعات سنگین، میزان سوخت مصرفی آنها نیز به مراتب افزایش می یابد و از طرفی گازهای گلخانه ای ناشی از دود خودرو در هوا نیز افزایش می یابد که همین امر موجب آلودگی محیط زیست می شود. بنابراین با جایگزین کردن قطعات پلاستیکی به جای قطعات سنگین فلزی در خودرو می توان نتیجه گرفت که وزن خودرو کاهش می یابد و در پی آن سوخت مصرفی خودرو نیز کاهش یافته که همین امر تولید گازهای گلخانه ای در هوا را محدودتر می کند. البته در آینده شاهد جایگزین کردن پلیمرها در نواحی بیرونی خودروها خواهیم بود چرا که این قطعات پلاستیکی مستحکم جایگزین مناسبی برای قطعات سنگین فلزی در خودرو هستند. مهندسین در صنعت خودروسازی مواد پلیمری جدیدی تولید کرده اند که دارای ویژگی هایی همچون استحکام بالا، چقرمگی مناسب، مقاومت بالا در برابر روغن و بنزین هستند. این مواد پلیمری تولید شده با این ویژگی های مطلوب در قسمت بیرونی خودرو به کار می روند.

امروزه بخش بزرگی از قطعات خودرو از مواد پلیمری به ویژه پلیمرهای ترموپلاستیک تولید می شود. استفاده از پلاستیک به جای فلزات، فرآیندهای تولید را ساده کرده، هزینه های پردازش را کاهش داده و قابلیت های طراحی قطعات خودرو را گسترش داده است. از آنجایی که انرژی مورد نیاز برای پردازش پلاستیک کمتر از انرژی پردازش فلزات است، استفاده از پلاستیک به جای فلزات منجر به کاهش انتشار CO2 در جو می شود. پلاستیک ها به طور کلی سبک تر و چگالی کمتری نسبت به فلزات دارند و به همین دلیل در نتیجه کاربرد پلاستیک در صنعت خودروسازی، وزن کلی خودروها در سال های اخیر کاهش یافته و مصرف سوخت و آلودگی هوا به شدت کاهش یافته است.

مزیت های استفاده از پلیمرها در خودروسازی

با توجه به اینکه پلیمرها نسبت به قطعات سنگین فلزی دارای وزن کمتری هستند که به دنبال آن کارآیی بالاتری نیز در خودرو دارند می توان نتیجه گرفت که این قطعات پلاستیکی بهترین جایگزین برای قطعات سنگین فلزی در خودرو هستند. از مزیت های استفاده از پلیمرها در صنعت خودروسازی می توان به مواردی همچون: افزایش راندمان سوخت، بهبود فرآیند طراحی، کاهش وزن خودرو، ایمنی و آسایش بیشتر و همچنین انعطاف پذیری در قطعات خودرو اشاره کرد.
از آنجایی که پلاستیک ها سبک تر از قطعات فلزی هستند، به بهبود کارایی سوخت در خودرو کمک شایانی می کنند و در نهایت می توانند انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهند. بنابراین، پلاستیک‌ها همراه با قابلیت بازیافت خوب، در برآورده کردن اهداف پایداری فعلی و آینده در صنعت خودروسازی نقش بسزایی دارند.
دلایل خوبی برای افزایش استفاده از پلیمرهای خودرو وجود دارد. آنها آزادی زیادی در طراحی قطعات داخلی و خارجی ارائه می دهند و از طرفی بادوام هستند، خواص لمسی خوبی دارند و در برابر سایش و لرزش نیز مقاوم می باشند.

انواع پلیمرهای پر کاربرد در صنعت خودرو سازی

با توجه به کاربرد بالای پلیمرها، انواع متنوعی از این قطعات پلاستیکی تولید شده است که هر کدام دارای ویژگی ها و کاربردهای متنوع هستند در ادامه انواع پلیمرهای پر کاربرد در صنعت خودرو سازی را برای شما بیان خواهیم کرد.

پلی اتیلن

پلی اتیلن یکی از پلیمرهای پرکاربرد در صنعت خودروسازی است که از ویژگی هایی همچون چگالی کم، مقاومت کششی بالا برخوردار است. البته این پلیمر در برابر رطوبت نیز مقاومت بالایی دارد و بسیار مقرون به صرفه می باشد. این پلیمر از انعطاف پذیری مطلوبی نیز برخوردار هستند و می توان به راحتی انواع روش های شکل دهی را بر روی آن انجام داد. با این وجود پلیمرها با مقاومت بالا در برابر ضربه، کاهش نویز و لرزش، یکپارچگی ساختاری، انعطاف‌پذیری طراحی، چگالی کم و دوام بالا بهترین جایگزین برای قطعات سنگین فلزی هستند.

پلی استایرن

مقاومت الکتریکی و شیمیایی بالا از جمله ویژگی های پلی استایرن است. البته این نوع از پلیمر در صورت حرارت دادن زیاد حالت کشسانی و نرمی پیدا می کند. استحکام بالا، مقاوم بودن در برابر ضربه و کشیدگی نیز از جمله ویژگی های پلی استایرن است. همان طور که اشاره کردیم این پلیمر یکی از پلیمرهای پر کاربرد در صنعت خودروسازی است که به صورت جامد و فوم در دستگیره ها، پایه نمایشگر و دکمه ها، فوم های جذب کننده صدا، صندلی محافظ کودک و همچنین اتصالات اتومبیل و پنل های جاذب انرژی به کار می رود.

ABS

ABS یکی دیگر از پلیمرهای پر کاربرد است که هزینه تولید آن پایین است از طرفی فرآیند تولید آن نیز نسبت به سایر پلیمرها راحت تر انجام می شود. این پلیمر در پایان فرآیند تولید خود جلای زیباتری پیدا می کند که شباهت زیادی به محصولات PVC دارد. از این پلیمر در داشبوردهای فرمان، روکش ها و بدنه خودرو استفاده می شود. ABS در واقع دارای مقاومت بالایی است به همین دلیل در بدنه خودرو مورد استفاده قرار می گیرد تا در زمان ضربه وارد شدن به بدنه خودرو با جذب و توزیع انرژی ایمنی مسافران در خودرو را تامین کند.

پلی وینیل کلرید

پلی وینیل کلرید یا پی وی سی در واقع یکی از پلیمرها پر کاربرد در صنعت خودروسازی است که به عنوان یک پلاستیک بازدارنده شعله به کار می رود این پلیمر دارای خاصیت انعطاف پذیری منحصر به فردی است چرا که به صورت اجزای سخت و سفت تولید می شود. این پلیمر یکی از پلاستیک های پر کاربرد است که ظرافت و انعطاف پذیری بالایی دارد که همین امر موجب استفاده از آن در قسمت های متنوع خودرو نظیر داشبورد و قطعات بدنه خودرو می شود. از دیگر ویژگی های این پلیمر می توان به مقدار سرب کم و ضد شعله آن اشاره کرد.

پلی کربنات

پلی کربنات از مقاومت ضربه ای مطلوبی برخوردار است به همین دلیل از آن در لنزهای چراغ های جلو، کلاه ایمنی، شیشه های ضد گلوله و سپرها استفاده می شود. این پلیمر در برابر حرارت و ضربه مقاومت بالایی دارد و از سختی و پردازش خوبی نیز برخوردار است. از پلی کربنات در سایر قسمت های خودرو نظیر صفحه محافظت در برابر یخ، دستگیره ها، اجزای داشبورد، غلاف ستون، صفحه تزیینی و همچنین لوازم جانبی سیستم تهویه بکار می رود.

نتیجه گیری

صنعت خودرو به دلیل قوانین دولتی، تغییر تقاضای مصرف کنندگان و پیشرفت در فناوری به طور مداوم در حال تحول است. این تکامل دائمی چشم اندازی از چالش ها و فرصت های مداوم برای بهبود از طریق مواد پیشرفته و طراحی نوآورانه ایجاد می کند.
پلیمرها نقش بسزایی در کارآیی و عملکرد خودرو ها دارند در واقع با جایگزین کردن قطعات پلاستیکی به جای قطعات سنگین فلزی می توان وزن خودروها را تا حد قابل توجهی کاهش داد که این امر موجب کاهش سوخت خودرو خواهد شد که در نهایت تولید گازهای گلخانه ای نیز کاهش خواهد یافت. از مزایای دیگر استفاده از پلیمرها در صنعت خودرو سازی می توان به مواردی همچون ایمنی و رفاه بیشتر، سرعت بالا، تنوع طراحی و قابلیت بازیافت آن اشاره کرد. استفاده از پلیمرها در خودرو موجب کارایی و عملکرد بهتر خودرو می شود در واقع در کشورهای اروپایی نظیر آمریکا 10 الی 15 درصد از وزن خودرو را قطعات پلاستیکی پلیمرها تشکیل می دهند. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که پلیمرها به عنوان قطعات پلاستیکی از استحکام بالا و همچنین مقاومت بالا در برابر ضربه برخوردار هستند که طی چندین سال اخیر توانسته اند در صنعت خودروسازی بدرخشند.