Hlavní silou vývoje v automobilovém průmyslu je vyšší
komfort a bezpečnost při současném snižování hmotnosti
a zatěžování životního prostředí. Tyto snahy jsou
poměrně stálé a změny spočívají v detailech.
Minimální emise
Rychlost postupu k ideálnímu „Zero
Emissionen Car“ určuje ekologické
povědomí, oběcně přísnější zákonná
opatření a očekávání zákazníků. Emisní
norma Euro5 bude v letech 2008/09
rozšířena a již dnes nízké limity NOx,
částic, CO a uhlovodíků se ještě značně
sníží. Konstrukční opatření v oblasti
přípravy směsí a spalování dosáhla velkých
úspěchů, ale současně jak se zdá se
dostala k jistému nasycení. Kromě toho
přibývá opatření k nasazení hybridních
pohonných koncepcí, využití biopaliv
nebo selektivního dodatečného zpracování
produktů spalování. Trend směřuje
k motorům se značně nižším obsahem,
úspornějším chodem, které ale musí být
tlakově plněny pro splnění výkonových
požadavků.
Všechna tato opatření zvyšují
požadavky na používané plasty. Alternativní
paliva, koncentrované příměsi,
látky v mechanických odlučovačích
stejně jako pro dodatečné zpracování
výfukových plynů využívané amoniakové
řešení působí vysoce agresivně
a těsnění a tvarovky. Také teplota využívaných
plastů se zvyšuje na hodnoty,
před nimiž dosud obvyklé technické
plasty často kapitulovaly.
Na většinu těchto výzev má DuPont
odpověď – polyphthalamid (PPA) Zytel
HTN. S trvalou teplotou užívání do
200 °C vytváří tento materiál most mezi
vysokou teplotní a chemickou stabilitou
„tradičních“ výkonných termoplastů
jako je PES nebo PSU a hospodárností
polyamidu PA 6 a 66. Ve vývoji jsou
specificky uživatelsky optimalizované
typy Zytel HTN i nové typy PA-66 se
zvýšenou teplotní stabilitou, vhodné pro
extrudování. Hodí se pro tepelně vysoce
zatížené tvarovky a dokonce i jako
alternativa kovů a gumy v „horké“
oblasti mezi dmychadlem a chladičem.
Palivový systém
Biopaliva (biodiesel a ethanol) obsahující
alkoholy, esthery nebo methylester
působí ještě agresivněji na těsnění
a na součásti z plastů a mohou
způsobit degradaci a nakonec i selhání
komponentů. Delrin 560 HD je speciální
polyacetal pro takové použití.
Hodí se i pro horkou naftu a byl úspěšně
vyzkoušen u součástí palivových
čerpadel.
Pro těsnění má DuPont připraven
fluorkaučuk Viton, se kterým se
dají dodržovat zákonné podmínky
těkavých emisí. Dipolymery a terpolymery
s výrazně zlepšenými
možnostmi zpracování umožňují
mimořádně hospodárnou produkci
těsnicích prvků. Nově vyvinuté
typy jako je Viton GBLT-S
kombinuje velmi dobrou odolnost
vůči palivům a kapalným médiím
s malou permeabilitou a dobrým
chováním při nízkých teplotách,
stejně jako s velmi dobrou zpracovatelností.
Viton GF-S kombinuje
vysokou odolnost vůči chemikáliím
s malým zbytkem při tlakovém
tváření a hodí se např. pro vysoce
výkonné výstelky palivových
hadic.
Interiér
U nových typů POM Delrin 100
PE, 300 PE a 500 PE jsou sníženy
emise formaldehydu. Typickým
využitím polyacetálu této nové
generace jsou ozubená kola pro převodové
motory a aktuátory, komponenty
systémů pro ovládání oken,
kryty dveřních zámků, prvky vedení
a řízení bezpečnostních pásů a různá
tlačítka.
Nízká hmotnost
Prostorové a hmotnostní podmínky
nutí k integrování funkčnosti
jednotlivých součástek nebo ke
zmenšování jejich rozměrů a hmotnosti
bez ovlivňování spolehlivosti.
Maximální integrace funkcí je
prapůvodní doménou termoplastů.
Redukce hmotnosti vyžaduje
buď plasty se značně zvýšenými
mechanickými vlastnostmi nebo
hybridní konstrukce propojující
termoplasty a kovy do speciálních
strukturních součástí. Možnost
zmenšení tloušťky stěny při současném
zachování zatížitelnosti
nabízí „superstruktury“. Kombinace
snadno tekoucího PA, příp. typy
PPA s 40 až 60 váhovými procenty
dlouhých skleněných vláken (v rozsahu
12 mm) umožňují vysokou
tuhost, pevnost a současně rázovou
houževnatost.
Pro strukturní součásti se hodí
např. výkonný plast Zytel HTN51
LG50 na bázi PPA a Zytel 75LG50
HSL jako typ PA-66.
Nevedou-li krátká vlákna k dostatečné
stabilitě, může být nabídnuto
řešení s definovaným nastavením
nekonečných vláken. Kromě konstrukce
sedaček se dá tato technologie
využít u sloupků řízení, pérování
a u strukturních součástí v motorovém
prostoru.
Větší ochrana
a bezpečnost
Aktuálním bezpečnostním tématem
je zvýšená ochrana chodců.
Kromě konstrukce kapoty ve spojitosti
s poddajnými plasty se otevírají
i nové možnosti. U nárazníků
mohou být eliminovány nevýhody
dosud většinou využívaného
pěnového polypropylenu. Znamená
to např., že materiál reaguje
elasticko-plasticky i při mínus
teplotách. DuPont aktivně spolupracuje
na optimalizaci nárazníkového
systému. Slibné výsledky
jsou docilovány s extrudovanými
profily z termoplastického elastomeru
Hytrel s integrovanou
nárazovou senzorikou sahají přes
celou šířku nárazníku. Náklady
snižující řešení můžeme docílit
s koextrudáty z Hytrelu v přední
části nárazníku a z tuhých, vysoce
pevných termoplastů v zadní
oblasti nárazníku.
Klíčové materiály
Přísné normy pro výfukové plyny,
rostoucí požadavky na aktivní
a pasivní bezpečnost vozidel, omezené
zdroje surovin, razantní nárůst
počtu elektrických a elektronických
součástek v motorových vozidlech
a požadavky na redukování hmotnosti
– to jsou faktory, které budou
i nadále určovat konstrukci automobilů
a budou vyžadovat materiály
se speciálně přizpůsobenými vlastnostmi
a profily vlastností. Největší
potenciál nabízí technické plasty.
DuPont se svými odborníky pracuje
na cíleném vývoji nových plastů.
V roce 1970 byl podíl plastů
v motorových vozidlech asi 5 %.
Dnes překročil 15 % a podle realistických
odhadů stoupne během pěti
let na cca 20 %.
Technické plasty a inovativní
záměry zůstávají klíčovými materiály
v konstrukci automobilů. /an/
