Plastično je fantastično

Plastika ima sve veći udio u izradi automobila

Danas su automobili možda najemotivniji proizvod uz kojeg se vežu ukusi, želje, ponos, sloboda i mnogi drugi osjećaji kupaca i ljubitelja tih donedavno „metalnih ljubimaca“.

Svi koji su na bilo koji način uključeni u proizvodnju, prodaju i korištenje automobila, nimalo nisu iznenađeni da u automobilskoj industriji plastika – taj svestrani materijal 21. stoljeća ima sve značajniju ulogu.

Slobodno govoreći „sveta dužnost“ plastike u proizvodnji i dizajniraju automobila je zamjena metalnih dijelova. Problem je što to baš uvijek i nije tako jednostavno. Naime današnja automobilska tehnologija zahtjeva sve više i više opreme, a to automobile čini sve težima. Npr. airbagovi i cijela njihova instalacija, razni servo motori i hidrauličke pumpe, kočioni i balansni sustavi – čine dodatnu opremu i automobili postaju sve teži i teži. Npr. Ford Mustang iz 1966. težio je 1100 kg, dok današnja Toyota Prius teži 1500 kg.

Stoga zamjena metalnih dijelova s plastičnima postaje imperativ kako bi se olakšali automobili, a čime se postiže manja potrošnja goriva i povećava učinkovitost motora odnosno ukupno se smanjuje „ugljikov trag“ automobila. Kod električnih automobila, njihovo olakšavanje ključno je u povećavanju njihova dometa vožnje. Upravo mali domet električnih automobila (oko 160 km prosječno kod današnjih) ograničavajući je faktor u njihovoj većoj prisutnosti na tržištu. Npr. u Velikoj Britaniji od oko 30 miliona osobnih automobila samo ih je oko 3000 električnih. Ali, tu se očekuje značajan porast u narednom razdoblju. U Velikoj Britaniji u Sundrelandu iduće godine započinje proizvodnja električnog automobila Nissan Leaf, što će povećati udio električnih automobila na europskim cestama.


Nissan Leaf

BASF i Daimler zajednički razvijaju koncept električnog automobila Forvision. Zanimljivo je što su se upravo te dvije kompanije uhvatile u koštac s vrlo zahtjevnom tehnologijom – razvojem koncepta električnog automobila. No, poznavajući današnje trendove te najnoviju tehnologiju, nije nimalo iznenađujuće – najnovije vrste plastike koje proizvodi upravo BASF biti će značajni dio novoga potpuno plastičnog automobila. BASF je razvio plastiku vrhunskih svojstava Ultramid – u stvari staklena vlakna ojačana s najlonom 6. Kako BASF navodi, radi se o vrlo stabilnom materijalu kao što je metal, a smanjuje težinu automobila i do 30%. Razvoj na području olakšavanja automobilskih dijelova upotrebom plastike omogućio je da se domet s prosječnih oko 140 kojeg je ostvario Smart treće generacije, poveća na 170 km kojeg bi trebao ostvariti Forvision iduće godine.


Smart Forvision


Elektronički prijateljski polimeri

Razvoj električnih automobila te specifičnosti koje takva vrsta pogona ima, zahtijevaju i razvoj elektronički prijateljske (e. electronic friendly) polimere. U tom cilju, DuPont je razvio Zytel HTN PPA EF smole . Taj se novi materijal može koristiti u zamjeni metala u električnim automobilskim motorima i akumulatorima. DuPont također proizvodi Vamac AEM – tzv. HFFR - halogen free flame retardant elastomer, odnosno plastika koja sadrži retardant bez halogenih spojeva, a koja se koristi za tanku izolaciju elektro kablova koji se koriste u akumulatorima. Karakteristike tog materijala omogućavaju njegovo korištenje pri visokim temperaturama koje proizvodi struja visokog napona, a ujedno se smanjuje težina opreme.

Automobili koji sve više i više koriste plastične, dakle lakše dijelove, smanjuju i svoj tzv. „ugljikov trag“ (e. carbon footprint). To je danas vrlo značajno, obzirom da najnoviju europsku regulativu koja propisuje ograničenje od 130 g CO2 po kilometru osobnog vozila.

Osim toga, razvoj automobilske industrije usmjeren je i ka povećanju učinkovitosti motora uz istovremeno smanjivanje potrošnje goriva te volumno smanjivanje i olakšavanje. Kako se danas predviđa, dvolitarski motori uskoro bi trebali postati 1,6, 1,3 ili čak jednolitarski uz zadržavanje karakteristika snage i momenta. U svemu tome plastika i upotreba plastike ima ključnu ulogu jer omogućava integriranje više dijelova u jedan, što predstavlja uštedu na težini.

Sve te promjene, odnosno povećavanje učinkovitosti motora dovode i do povećanja temperature samoga motora, kao i prostora u kojem se nalazi motor. U tom cilju, proizvođači plastike rade na razvoju materijala koji će moći izdržati te povećane uvjete. DuPont je među prvima razvio Zytel PLUS – poliamidne smole koje usporavaju “starenje“ materijala koji je pod utjecajem povišene temperature te bi takvi plastični dijelovi trebalo izdržati na temperaturi višoj od 200 stupnjeva Celzijusa tijekom uobičajenih 3000 do 4000 sati životnog vijeka automobilskog motora.

Današnji trendovi u automobilskoj industriji usko su povezani s održivim razvojem – olakšavanje, smanjenje potrošnje goriva dobivenog iz neobnovljivih izvora, smanjivanje emisije ugljika, razvoj električnih automobila i u svemu tome plastika ima ključnu ulogu. To potiče proizvođače na razvoj novih materijala, a proizvođače automobila na ugradnju istih.

DuPont je 2008. godine pustio u prodaju Sorona EP - poliester - termoplastični materijal koji se može koristiti u proizvodnji vlakana od kojih se proizvode podne obloge i tkanine, a može se i izrađivati razni proizvodi postupkom injekcionog prešanja. A taj materijal može biti ojačan staklom i kao takav korišten u raznim konstrukcijskim elementima.

Proizvodi od Sorona EP poliestera imaju vrlo glatku površinu i nije ih potrebno bojati nizi dodatno zaštićivati, te je to upravo razlog što ga je Toyota upotrijebila u ventilacijskom sustavu svog modela Priusa. Osim toga, iz obnovljivih izvora DuPont proizvodi Hytrel TPC-ET grupu materijala – specifični plastični materijali objedinjenih karakteristika termoplastičnog i elastomernog polimera i koji su idealni za izradu konstrukcijskih elemenata.


Toyota Prius

Korištenje plastike u automobilskoj industriji smanjuje cijenu izrade automobila, i što je isto tako vrlo važno trošak eksploatacije tih automobila tijekom njihovog cijelog vijeka trajanja (manja potrošnja goriva, jeftiniji dijelovi, itd.). Iako su današnji „zeleni“ proizvodi i materijali znatno skuplji od uobičajenih tzv. inženjerskih plastika – današnji sve „zeleniji“ automobili su sve jeftiniji i jeftiniji i sve više ekološki prihvatljiviji. Upravo upotrebom plastike postižu se obadva efekta – snižavanje cijene i korištenje ekološki prihvatljivog materijala.

Dakle, današnja tehnologija i trendovi koji su ekonomski, ekološki, ali i dizajnerski, koriste sve više i više plastike u automobilskoj industriji. Ti trendovi potiču proizvođače na stalni razvoj novih materijala. Stoga, ne trebamo se iznenaditi ako naše današnje „metalne ljubimce“ budemo sutra zvali „plastični ljubimci“