Слайд 1Пластмасса в автомобилестроении: передовые материалы и привлекательные разработки.
Слайд 2Какими будут легковые автомобили в ближайшем будущем? Будут ли они
парить над землей или перемещаться по ней – в них
станет больше пластмассовых деталей.
Слайд 330 лет назад на один легковой автомобиль приходилось в среднем
не более 5 кг пластмасс. Из них делали в основном
детали электроизоляционного назначения (корпуса, крышки распределителей зажигания, штекерные соединения), антифрикционные втулки, вкладыши шарниров, рулевые колеса и некоторые рукоятки. Ассортимент материалов включал всего пять-восемь наименований: фенопласты (волокниты, текстолиты), этрол, капрон. За прошедшие годы картина существенно изменилась. Современный легковой автомобиль содержит более 100 кг пластических масс, которых достигает в среднем 500. Сегодня объёмы, ассортимент и качество пластмасс многом определяют конкурентоспособность автомобиля. Иными словами, его эксплуатационные, технологические и коммерческие характеристики тесно связаны с уровнем внедрения пластмасс.
Слайд 4Применение пластмасс в автомобилестроении.
Слайд 5Использование пластмасс в мировом автомобилестроении принимает все более широкие масштабы.
Это объясняет тем, что по целому ряду показателей – механической
прочности, коррозионной и химической стойкости, тепло- и электроизоляционным свойствам, антифрикционным и демпфирующим качествам – они сегодня значительно превосходят традиционные материалы – сталь, чугун, резина.
Слайд 6Достаточно сказать, что каждый килограмм современных пластмасс заменяет 2,5 кг
металла и в итоге позволяет облегчит автомобиль примерно на 1,5
кг по сравнению со сталью, а машина, облегчённая на 10%, расходует на 10-20% меньше топлива.
Слайд 7Широкое применение пластмасс стало возможным благодаря разработки и внедрению высокотехнологических
материалов с хорошими механическими свойствами – таких, как сополимеры ABS,
поликарбанаты, стеклопластики, мадифицированые полипропилены, мелкоячеистые полиуретаны.
Слайд 8Наглядный пример – передняя часть кузова легкового автомобиля, выполнена из
металла – сложная конструкция, образованная 35 штампованными деталями, которые собираются
при помощи сварки. На неё наносят разные покрытия: декоративные (хром, эмаль), защитные (грунты, мастики) и т.д.Тот же элемент кузова изготовленный из современных конструкционных пластмасс, включает одну основную деталь – моноблок и 5-6 присоединительных общей массой 3-9 кг. Моноблок не требует антикоррозионных покрытий, окрашивается в массе (до придания ему необходимой формы).
Слайд 9О темпах «завоевания» автомобиля пластмассами говорят такие цифры: в 1970
году на легковые автомобили в США установили 50 000 тыс.
бамперов из мелкоячеистого полиуретана, а в 2000 году – более 5 млн.
Слайд 10Основная тенденция применения пластмасс в конструкции автомобиля - внедрение крупногабаритных
наружных деталей кузовов и кабин. На долю кузова приходится примерно
50 - 75% стоимости всего легкового автомобиля, примерно 50% его массы и примерно 60% других определяющих параметров. При этом более чем у 70% автомобилей он не служит из-за коррозии и 10 лет.
Слайд 11Отметим основные направления, по которым идет внедрение пластмасс в конструкцию
автомобиля.
Слайд 12Одно – изготовление деталей интерьера, обеспечивающих пассивную защиту и комфорт
водителя и пассажиров: рулевых колес, подлокотников и подголовников, внутренней панелей
дверей, цельноформованных потолков, подушек и спинок сидений из пенополиуретана; панели приборов, полок и обивки багажника; наружных декоративных деталей: облицовок радиатора, колпаков, металлизированных молдингов и т.п.
Слайд 13Другое включает детали, расположенные под капотом: бачки омывателя и системы
охлаждения, кожухи и лопасти вентиляторов, корпуса аккумуляторных батарей.
Слайд 14Третье направление охватывает крупногабаритные наружные детали кузова: капот и багжник,
крылья, надколесные кожухи, крышки фургонов.
Слайд 15Пластические массы успешно внедряются в ранее «запретной» для них области
изготовления силовых нагруженных деталей. Разработка высокопрочный композиционных материалов по полимерной
матрице (стекло- и углепластиков) позволила перейти к освоению таких деталей, как колёса, рессоры и карданные валы, рамы грузовиков, не говоря о цельнопластмассовых кузовах и кабинах.
Слайд 16Изготавливаемая серийно задняя пластиковая рессора машины «Шевроле-корвет» имеет массу 3,6
кг против 20 кг у стальной.
Слайд 17Карданный вал, изготовленный из углепластика, обладает повышенной жесткостью и способностью
гасит вибрации. Благодаря этому увеличивается долговечность трансмиссии. Масса детали из
углепластика со стальными вилками для легковой машины 5,4 кг, тогда как её стального аналога – 7,9 кг. Рама из углепластика для грузовика легче стальной в 3-6 раз.
Слайд 18Богатые возможности углепластиков продемонстрировала фирма «Форд» на своем экспериментальном автомобиле,
у которого панели кузова, колеса, бамперы, бензобак, карданный вал выполнены
из такого материала. Это позволили снизить массу автомобиля без малого на 600 кг.
Слайд 19Применение в двигателе композиционных материалов, разработанных фирмой «Полимор» (США), дало
по сравнению с обычным уменьшение массы на 60% (металлический весит
более 160 кг, пластмассовый – 77 кг) и снижение уровня шума на 30% при увеличении мощности и снижении расхода топлива примерно на 15%.
Слайд 20Пластмассовые детали клапанного механизма, обладая малыми инерционными массами, позволяют продлить
срок службы пружин, снизить износ распределительного вала, а главное, точно
выдерживать фазы газораспределения. Ведутся работы по замене металла для гильз и головок цилиндров, а также кривошипов композиционными пластиками. Разрабатывается и дизель из таких материалов.
Слайд 21Произведенные здесь примеры наглядно показывают настоящее и будущее применения пластмасс
в конструкции автомобиля.
Слайд 22Презентацию выполнили студенты ТЭДМ-23 Попов Максим и Гузюкин Сергей