Avec la crise énergétique mondiale et les exigences de protection de l'environnement de plus en plus strictes, l'industrie automobile accélère sa transformation vers le développement vert et peu en carbone. En tant que moyen efficace d'améliorer l'économie de carburant, d'étendre la gamme de véhicules électriques et de réduire les émissions de carbone, la baisse des automobiles est devenue une tendance importante dans le développement de l'industrie. Dans ce contexte, Plastiques modifiés , avec ses avantages de poids léger, de résistance élevée et de multifonctionnalité, est devenu un choix idéal pour remplacer les matériaux métalliques traditionnels et joue un rôle de plus en plus critique dans la structure automobile et la conception des composants.
1. Avantages des plastiques modifiés dans la légèreté des automobiles
Les automobiles traditionnelles sont principalement faites de matériaux en acier. Bien que ces matériaux soient forts, ils sont lourds et complexes à façonner, ce qui entraîne un poids excessif de l'ensemble du véhicule, augmentant ainsi la consommation de carburant et les émissions de carbone. En revanche, la densité des plastiques modifiés n'est généralement qu'environ 1/6 de celle de l'acier. Grâce à un renforcement des fibres de verre, à la garniture minérale ou à une modification issue des flammes et à d'autres technologies, le poids peut être considérablement réduit tout en maintenant la force et la ténacité.
Léger et haute résistance: en prenant un exemple de polypropylène renforcé de fibres de verre (GFPP), son poids est plus de 50% plus léger que l'acier, mais sa résistance peut atteindre ou même dépasser celle de certaines parties métalliques.
Corrosion et résistance chimique: les plastiques modifiés ne rouillent pas comme les métaux et peuvent résister à la corrosion des acides, des alcalis, un spray salin et divers milieux chimiques, réduisant le besoin de revêtements protecteurs.
Flexibilité de traitement élevée: les plastiques peuvent être formés en parties structurelles complexes à travers des processus tels que le moulage par injection, l'extrusion et le moulage par soufflage, réduisant le nombre de pièces, réalisant la conception intégrée de "l'intégration multi-pièces" et réduisant davantage le poids et le coût.
Réduction et sécurité du bruit: certains plastiques modifiés ont une bonne isolation saine et des propriétés d'absorption d'énergie, ce qui peut améliorer le confort de conduite et la sécurité des collisions.
Les statistiques montrent que pour chaque réduction de 10% du poids du véhicule, l'efficacité énergétique peut être améliorée d'environ 6% à 8%. Pour les nouveaux véhicules énergétiques, la légèreté est un moyen important pour améliorer directement la durée de vie de la batterie, de sorte que les plastiques modifiés sont largement utilisés pour remplacer les métaux traditionnels dans les pièces automobiles.
2. Scénarios d'application typiques
Les plastiques modifiés ont couvert plusieurs champs tels que la décoration intérieure et extérieure automobile, le compartiment moteur et les composants centraux des véhicules électriques, et leur portée et leur profondeur d'application sont constamment en expansion.
Parties intérieures et structurelles
La décoration intérieure est le champ le plus ancien et le plus mature de l'application en plastique modifiée. Le polypropylène modifié (PP), l'ABS, le polycarbonate (PC) et ses alliages sont largement utilisés dans les cuillères d'instruments, les panneaux de porte, les cadres de siège, les roues de direction et autres pièces. Ces matériaux peuvent non seulement obtenir des formes complexes, mais également obtenir la texture des finitions haut de gamme par le traitement de surface, et sont environ 30% à 40% plus légères que les pièces métalliques traditionnelles.
Parties d'apparence
Les matériaux PP ou PC ABS modifiés sont largement utilisés dans les pièces d'apparence telles que les pare-chocs automobiles, les grilles d'admission d'air et les boîtiers de rétroviseur. Ces pièces nécessitent une résistance à l'impact, une résistance au vieillissement des UV et une adhésion élevée de revêtement. Les plastiques modifiés peuvent répondre à ces exigences en ajoutant des agents anti-UV et des charges résistantes aux intempéries. Par rapport aux plaques en acier traditionnelles, les pare-chocs en plastique ne sont pas faciles à bosser et peuvent rebondir, ce qui aide à réduire les dommages à la collision à basse vitesse.
Pièces de compartiment moteur
Le compartiment moteur a des températures élevées et des huiles complexes, et des exigences strictes sur la résistance à la chaleur et la résistance à la corrosion chimique des matériaux. Le nylon renforcé en fibre de verre (PA6 / PA66) est largement utilisé dans la fabrication de collecteurs d'admission, de ventilateurs de refroidissement, de pompes de liquide de refroidissement et de boîtiers de filtre à huile en raison de son excellente résistance à haute température (résistante à 200 ° C). Ces applications réduisent non seulement le poids, mais simplifient également le traitement.
Composants de noyau de véhicule électrique
Avec le développement de nouveaux véhicules énergétiques, les plastiques modifiés sont également utilisés dans les boîtiers de modules de batterie, les interfaces de charge et les cadres corporels légers. Le PC ignifuge, le PBT renforcé, le PA66 modifié et d'autres matériaux peuvent fournir un excellent retard de flamme, l'isolation et la résistance structurelle, aidant les paquets de batteries à atteindre un équilibre entre la sécurité et la réduction du poids, améliorant ainsi l'efficacité énergétique de l'ensemble du véhicule.
3. Perspectives de développement futurs
Protection verte de l'environnement et recyclabilité
À l'avenir, l'industrie automobile accordera plus d'attention à la recyclabilité des matériaux. Les plastiques modifiés peuvent être réutilisés par le recyclage physique, la dépolymérisation chimique et d'autres méthodes, ce qui aidera à atteindre une économie circulaire. Dans le même temps, le développement de plastiques bio-basés et de plastiques modifiés dégradables fournit une nouvelle alternative verte pour l'industrie automobile.
Haute performance et intégration fonctionnelle
Avec l'application de technologies telles que les nanofilleurs, le renforcement des fibres de verre long et la modification des fibres de carbone, la résistance mécanique et la résistance à la chaleur des plastiques modifiés seront encore améliorées. Certains plastiques hautes performances (tels que PEEK et PPS) devraient remplacer davantage de pièces structurelles métalliques. À l'avenir, les plastiques modifiés auront non seulement des fonctions structurelles, mais aussi des fonctions conductrices, antistatiques, isolantes et même de détection pour atteindre l'intelligence et la multifonctionnalité.
Conduit par des véhicules électriques et des voitures intelligentes
Les véhicules électriques nécessitent des corps plus légers pour étendre leur portée, et l'augmentation des capteurs de conduite autonomes met les exigences plus élevées sur la conception intégrée des composants de boîtier et de protection. Les plastiques modifiés peuvent fournir une liberté de conception plus élevée pour les composants intelligents grâce à la moulure modulaire et à la fabrication intégrée.
Coût et optimisation des processus
Avec l'expansion de l'échelle de production et des progrès technologiques, le prix des plastiques modifiés devrait chuter davantage. Dans le même temps, l'introduction de nouvelles technologies telles que l'impression 3D et le moulage par micro-FOAM améliorera l'efficacité du traitement et réduiront davantage le poids.
