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.
PC (Polycarbonate)
Этот материал обладает высокой ударопрочностью при низких температурах. Его часто используют для изготовления бамперов, корпусов фар и решеток радиатора.
PE (Polyethylene)
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.
PP (Polypropylene)
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.
EPDM (Ethylen-propylene-diene-monomer)
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.
PU/PUR (Polyurethane)
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- свойства материалов, особенности применения, интересные факты и рекомендации (фото)
Пластмассы широко используются в обшивке авто для уменьшения коррозии, образующейся из-за соли и воды на металлических поверхностях.
Хотя пластмассы использовались в течение десятилетий как снаружи, так и внутри помещений, многие производители автомобилей в настоящее время перешли на производство биопластиков.
История использования пластика в обшивке автомобилей
Современные внешние панели кузова, многие внутренние механизмы и салоны автомобилей почти на 100% состоят из пластиковых компонентов.
Это отчасти связано с изобретением Лео Бэкеландом синтетического пластика — бакелита в 1907 году, который продавался как легкий, прочный, непроводящий и термостойкий.
- Его хвалили как решение, которое могло произвести революцию в процессе производства мелких деталей.
- В автомобильной промышленности бакелит начали использовать в приборных панелях, поверхностях управления и в деталях под капотом, поскольку он был термостойким и непроводящим.
Биопластики
Генри Форд стремился наладить связь между сельским хозяйством и автомобильной промышленностью, чтобы поддержать переживающую Великую депрессию сельскохозяйственную промышленность.
В 1941 году Ford Motor Company выпустила первый кузов автомобиля из соевого биопластика, но, к сожалению, из-за Второй мировой войны все производство было остановлено и забыто в ходе восстановительных работ после войны.
В 2000 году, когда Форд начал тестировать полимеры, изготовленные из возобновляемых волокон, многие другие производители автомобилей последовали их примеру, в том числе:
- Mazda использует пластик, полученный из растительных материалов, чтобы сократить потребление нефти и уменьшить углеродный след.
- Toyota была первой, кто использовал ПЭТ (полиэтилен) и PLA (полимолочную кислоту) , полученные из сахарного тростника .
- Mitsubishi помогла разработать биопластик под названием BioMatиз биоянтарной кислоты для создания автомобильных деталей, таких как вставки в консоли, внутренние дверные панели, воздуховоды, отделка и полоса, а также вставки в консоли.
- Lexus создал CT200h, используя биополиэтилен, изготовленный из бамбукаи кукурузы для багажных отделений, динамиков и напольных ковриков.
- Fiat в 2012 году использовал полиуретаны, полученные из сои, и полиамиды, полученные из касторового масла,в более чем миллионе своих автомобилей.
- Mercedes-Benz использует биополиэтилен из льнадля изготовления крышек двигателя и трансмиссии, а также панелей днища.
- BMW использует композиты на основе древесиныдля своих панелей, чтобы уменьшить их вес на 20%. Они также используют лен и сизаль.
Porsche разрабатывает кузова автомобилей из конопляных композитов.
5 преимуществ пластика в автозапчастях
Хотя использование пластика в автомобилестроении началось еще до Второй мировой войны, к 1950-м годам большинство автомобилей по-прежнему полностью изготавливались из стали.
Однако в последующие десятилетия пластмассы стали более предпочтительными из-за их низкой стоимости, меньшего веса и повышенной безопасности во время аварии по сравнению со стальной рамой.
- Топливная эффективность: из-за меньшего веса включение пластика в конструкцию автомобиля повышает эффективность использования топлива и снижает выбросы в атмосферу в целом. Сегодня пластмассы составляют почти половину объема автомобиля, но лишь 10% его веса.
- Инновации и дизайн: Внешняя пластиковая обшивка транспортных средств позволяет дизайнерам автомобилей создавать инновационные концепции, которые могут быть невозможны при формовании металла. Использование пластика также снижает производственные и затраты, передавая эту экономию покупателю. Кроме того, когда дело доходит до царапин и вмятин, гораздо проще отремонтировать или заменить пластиковый бампер или пластиковую обшивку двери автомобиля, чем металл, который ржавеет при царапании.
- Экологичность: Топливная эффективность сама по себе обеспечивает устойчивость в виде снижения выбросов, но помимо этого, поскольку производители автомобилей создают новые возобновляемые пластмассы для использования в конструкции автомобилей, экономия энергии и производительность автомобилей будут увеличиваться. Большое количество производителей автомобилей уже используют переработанный пластик.
- Безопасность: элементы безопасности в автомобиле, такие как подушки безопасности и ремни безопасности, изготовлены из прочного полиэстера. В случае аварии эти элементы безопасности на полимерной основе и внешние элементы, такие как облицовка дверей автомобиля и бамперы, могут выдержать удар гораздо лучше, чем металл.
- Устойчивость к атмосферным воздействиям. Погода постоянно влияет на автомобиль, поэтому синтетические покрытия на металлических поверхностях используются для снижения вероятности коррозии из-за повреждения солью, сильной жары и воздействия воды. Даже стеклянные ветровые стекла покрыты пластиковой пленкой для повышения устойчивости к атмосферным воздействиям, износа и уменьшения вероятности разбивания. Под капотом детали автомобиля либо покрыты, либо полностью изготовлены из пластика, такого как полиуретан,который является термостойким, стойким к истиранию, но гибким.
Перспективы автомобильных пластиков
Сокращение расхода топлива и вредных выбросов волнует как производителей автомобилей, так и потребителей. По мере того, как новые экологически чистые технологии становятся популярными, инновационная биопластика и полиамиды также становятся популярными.
Производители электромобилей , несомненно, будут первыми, кто максимально использует биопластики, поскольку их меньший вес снижает потребление энергии.
- Производители электромобилей уже начинают использовать в транспортных средствах больше пластика, пригодного для вторичной переработки.
- Например, Nissan Leaf на 25% состоит из переработанных материалов, таких как использованные бутылки из-под газировки и переработанная сталь.
- Смолы из переработанного автопластика также используются для изготовления обшивки автомобильных дверей и приборной панели Nissan Leaf.
- Несмотря на то, что многие обычные пластмассы не подлежат вторичной переработке, переход на биопластики — это большой шаг к повышению устойчивости автомобильного производства.
Кажется, что в наши дни пластик появляется повсюду, и автомобильная промышленность не является исключением. Высококачественные пластмассы, используемые в автомобилях, помогают формировать будущее транспорта, обеспечивая при этом безопасность и безопасность, которые нужны сегодня.
Полипропилен
Полипропилен чаще всего используется в автомобилестроении из всех пластиков.
- Будучи термопластичным полимером, он может принимать практически любую форму.
- Он обладает отличной химической и термостойкостью и в целом устойчив к ударам.
- Это также более экономичная альтернатива дорогим пластикам аналогичной прочности и долговечности, что помогает снизить стоимость производства.
Поликарбонат
Как и полипропилен, поликарбонат настолько устойчив к ударам, что его часто используют для автомобильных бамперов и линз фар.
Этот вид автомобильного пластика обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям, способен выдерживать любые условия: От дождя и снега до жары и холода.
Поликарбонат также легкий, поэтому он снижает общий вес автомобиля, что, в свою очередь, повышает эффективность автомобиля и расход топлива.
Акрилонитрил-бутадиен-стирол
Лист АБС похож на ПВХ тем, что конечный продукт имеет гладкую поверхность. Накладки на руль и приборные панели часто изготавливаются из АБС-пластика. Он также хорошо подходит для тяжелых условий эксплуатации, поэтому его можно использовать и для деталей кузова автомобиля.
Пластик, используемый в автомобилях, как и ABS, помогает телу поглощать и перераспределять энергию во время удара, обеспечивая безопасность пассажиров.
- ABS создается путем полимеризации стирола и акрилонитрила в присутствии полибутадиена.
- Стирол придает сополимеру блестящую и прочную поверхность.
- Каучукообразный бутадиен обеспечивает устойчивость к очень низким температурам.
Для повышения ударопрочности, долговечности и термостойкости можно выполнить широкий спектр регулировок. ABS используется для изготовления приборных панелей и колесных колпаков.
Полиуретан
Обладая выдающейся прочностью, гибкостью, термостойкостью и стойкостью к истиранию, полиуретан может принимать очень мягкую или твердую форму.
Его исключительная устойчивость к погодным условиям, излучению и растворителям делает его подходящим для всего: от шин до втулок подвески и сидений.
Нейлон 6/6
Нейлон 6/6 — это нейлон общего назначения, который можно использовать для изготовления деталей как формованием, так и экструзией.
- Нейлон 6/6 обладает отличными механическими свойствами и износостойкостью.
- Его часто используют, когда необходим прочный, недорогой, жесткий и стабильный материал.
- Этот пластик обычно используется в кулачках и атмосферостойких покрытиях.
Полистирол
Прозрачный полистирол обеспечивает превосходную химическую и электрическую стойкость.
- Доступны специальные глянцевые и ударопрочные разновидности.
- Этот пластик прост в изготовлении, но имеет низкую устойчивость к ультрафиолетовому излучению.
- Он обычно используется в корпусах оборудования и дисплеях.
Полиэтилен
Полиэтилен обладает высокой ударопрочностью, низкой плотностью и долговечностью.
- Его можно использовать в различных технологиях обработки термопластов, и он особенно полезен там, где необходимы влагостойкость и низкая стоимость.
- Полиэтилен используется для изготовления кузовов автомобилей, армирующих стекло, и электроизоляции.
Полиоксиметилен
Обладает превосходной жесткостью, пределом текучести и высокой стабильностью при низких температурах.
Виды автомобильных пластиков
В состав современных автомобилей входит около 120 килограмм деталей, сделанных из различных видов пластика.
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).
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.
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.
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.
Как определить тип пластика?
Определение типа пластика необходимо для выбора способа ремонта и видов материалов, необходимых для этого.
- 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.
Типы автомобильных пластиков
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) — термопластик
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.
ABS / MAT — реактопласт
Это пластик ABS , усиленный стекловолокном.
Применение: Пластиковые панели кузова.
EPDM (Ethylen-propylene-diene-monomer) — реактопласт
Часто используется в сплаве с полипропиленом ( PP ) для изготовления бамперов.
Применение: Ударопрочные вставки бампера, бампера ( PP + EPDM ).
PA (Polyamide (Nylon)) — термопластик
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.
PC (Polycarbonate) — термопластик
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.
PPO (Polyphenylene oxide) — реактопласт
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.
PE (Polyethylene) — термопластик
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.
PP (Polypropylene) — термопластик
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.
PU / PUR (Polyurethane) — реактопласт, TPU (thermoplastic polyurethane) — термопластик
Полиуретан очень износостойкий, гибкий и прочный пластик. Он может быть изготовлен твёрдым, как шар для бойлинга, а также таким мягким, как стирательный ластик.
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 ( TPU ) не нужно нагревать и пытаться расплавить ремонтируемый пластик. Расплавленный присадочный пруток нужно помещать в заранее подготовленную V‑образную канавку.
PVC (Polyvinyl chloride) — термопластик
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.
Для полноты обзора пластиков, приведу сводную таблицу, имеющую также обозначения других видов пластика.
Источник https://kuzovnoy.ru/infobase/cat_general/pub_vidy-avtomobilnogo-plastika/
Источник https://voditelexpert.ru/vidy-avtomobilnyh-plastikov/
Источник https://kuzov.info/vidi-avtomobilnih-plastikov/