Oceněné plastové aplikace v automobilech

Tyto aplikace přispívají ze 60 % ke zlepšení designu a bezpečnosti automobilů, ze 40 % se podílejí na snížení hmotnosti, a tím i snížené spotřebě pohonných hmot a exhalací CO2. Každé snížení hmotnosti auta o 100 kg se projeví na snížení spotřeby pohonných hmot o 0,4 l/100 km a snížení exhalací až 2 gramy na kilometr.

V roce 2016 se na celém světě vyrobilo 82,2 milionů automobilů, když lídrem byla Čína s 21 % podílem, následovaná USA, EU, Japonskem, Brazílií, Ruskem a Indií. Dřívější prognózy na výrobu 110 milionů aut v roce 2025 se, s ohledem na současné poklesy výroby /v roce 2019 pokles o 5 %/, zřejmě nenaplní.

Fenoménem se stanou auta na elektrický pohon. Agentura Bloomberg prognózuje pro rok 2025 třetinový podíl produkce těchto aut, do roku 2050 již dvoutřetinový. Automobilky BMW zamýšlí produkovat do roku 2030 v Evropě polovinu vozů na elektropohon.

Elektromobily se skládají z menšího počtu součástek než auta se spalovacími. Nižší provozní teploty způsobují při provozu o 40-50 % méně emisí CO2 a umožňují nahrazovat dosud používané materiály lehčími plasty nebo kompozity. tyto díly mohou být až o 70 % lehčí než ocelové a o 40 % než hliníkové. Dosud se polovina plastů aplikovala v interiérech, pětina v exteriérech, 15 % pod kapotou a 12 % v elektronice.

V roce 2000 se v EU aplikovalo průměrně v každém autě 105 kg plastů, v roce 2010 to bylo 170 kg, v letošním roce se očekává 309 kg. Zájemce o další údaje odkazuji na můj seriál článků „Kam kráčí evropský plastikářský průmysl“ v Technickém týdeníku č.7-10 v roce 2017.

Již v roce 1942 byla v USA založena v rámci asociace plastikářských inženýrů-SPE pracovní skupina pro aplikace plastů v automobilech. V současné době má více než 22 500 členů z 84 zemí. Jejím posláním je propagace vědeckých a technických přístupů. Podílí se na vzdělávání, propagaci a vývoji inovovaných řešení aplikací plastů a kompozitů – viz www.4spe.org.

Jednou z každoročních akcí je ocenění nejlepších aplikací plastů v automobilech v několika kategoriích. Vyhodnocení nejlepších v pořadí již 49. ročníku této soutěže se konalo 6.11.2019 v Burton Manor v USA za účasti 800 expertů. Obrázky z této akce lze nalézt na www.speautomotive.com.

V kategorii aplikace plastového výrobku z 3D tisku byl oceněn úložný prostor pro sluneční brýle ve Ford Explorer SUV, vyrobený z polypropylenu plněného 20 % skleněných vláken. V kategorii speciálních malosériových automobilů byla oceněna sada 19 dílů vyrobených 3D tiskem pro 300 kusovou sérii Jaguar XE SV, vyrobených z polyamidu 12.

Středoevropská sekce SPE udělovala po deváté ceny za rok 2019 v sedmi kategoriích v prosinci v německém Neussu. V sekci interiér byl oceněn vstřikovaný díl z PP plněného vlákny pro automobil Porsche jako náhrada za kovový. U exteriéru byly oceněny vodící kolejnice pro ochranu proti slunci z plastů jako náhrada za hliníkové.

V oblasti pohonných jednotek byl oceněn aktivní chladící ventil pro hnací jednotku vyráběný vstřikováním polyamidu – obr.1. Ventil má vysokou odolnost proti hydrolýze a zajišťuje rychlejší zahřátí motoru na provozní teplotu a snižuje exhalace CO2 o 2-3 g na km.

Obr.1

V kategorii elektronických součástek byl oceněn vstřikovaný ovladač z polyamidu od firmy Hella. V kategorii kompozitů bylo oceněno odlehčené kolo vyrobené z inženýrských plastů plněných uhlíkovými vlákny od firmy Akro-Plastic – viz úvodní obrázek článku.

Cenu za inovace získala firma Joma-Polytec za plastové komponenty systému palivových článků z inženýrských plastů firmy BASF. Díl se skládá z anodové a katodové části a části pro distribuci médii a jednotky pro separaci vody – obr.2. Významná je i vysoká trvanlivost, čistota a vodotěsnost.

Obr.2

Velkou cenu za inovace získali vývojoví experti z Renaultu, PME Fluidtec a ARRK Shapers za lehkou konstrukci bočních dveří s využitím plastů – obr.3. Podařilo se tak ušetřit 9 kg u každých dveří.

Výrobci plastových komponent nejenom pro automobily se připravují na veletrh KPA 2020, který se bude konat 10.3.2020 v Ulmu se zaměřením na zadávání zakázek. Je přihlášeno 100 vystavovatelů, velká pozornost bude věnována aplikacím plastů v elektromobilech, včetně odborných podmínek pro cirkulární ekonomiku plastových dílů. Např. výrobce polyolefinů, rakouská společnost Borealis spolupracuje s automobilkou Volvo na aplikacích polypropylenu s 25 % obsahem postuživatelského polypropylenového odpadu na několika desítkách dílů.

Obr.3

Všechny obrázky byly získány z www.k-zeitung.de, 17.12.2019.