ऑटोमोबाइल में हल्के सामग्री का अनुप्रयोग

1। पृष्ठभूमि और रुझान

हल्के मांग: वाहन के वजन में प्रत्येक 10%की कमी से ईंधन की खपत 6%-8%कम हो सकती है। 0.9-1.5 ग्राम/सेमी, के घनत्व के साथ, प्लास्टिक स्टील (7.6 ग्राम/सेमी steel) जैसी धातुओं के आदर्श विकल्प हैं।

पर्यावरण संरक्षण और ऊर्जा बचत: प्लास्टिक रिसाइकिल हैं, और कुछ जैव-आधारित प्लास्टिक का उपयोग आंतरिक भागों में किया जाता है, जिससे कार्बन उत्सर्जन कम होता है। उदाहरण के लिए, पॉली कार्बोनेट (पीसी) के साथ ग्लास को बदलने से वजन 50% कम हो जाता है और CO₂ उत्सर्जन को कम करता है।

लागत और प्रक्रिया लाभ: प्लास्टिक को ढालना और प्रक्रिया करना आसान है, विनिर्माण चरणों को सरल बनाना। डेमलर-क्रिसलर के प्लास्टिक बम्पर को अपनाने से लागत में 12% की कमी हुई और वजन 9% हो गया।

2। मुख्य आवेदन क्षेत्र

आंतरिक भागों (कुल मोटर वाहन प्लास्टिक उपयोग का 56%):

• इंस्ट्रूमेंट पैनल: सॉफ्ट टाइप (पीवीसी/एबीएस स्किन + पु फोम) और हार्ड टाइप (पीपी, एबीएस इंजेक्शन मोल्डिंग)।

• सीटें: कुशनिंग सामग्री के रूप में सॉफ्ट पु फोम; प्राकृतिक फाइबर (जैसे नारियल शेल) सांस लेने की क्षमता बढ़ाते हैं।

• दरवाजा पैनल: ABS कंकाल + पु फोम स्किन, या पुनर्चक्रण के लिए टीपीओ सामग्री।

• हेडलाइनर: पीपी फोम सब्सट्रेट + नॉनवॉवन फैब्रिक/पीवीसी स्किन, साउंड और थर्मल इन्सुलेशन की पेशकश।

बाहरी भाग:

• बंपर: पीसी/पीबीटी मिश्र (उच्च प्रभाव प्रतिरोध), संशोधित पीपी (कम लागत)। संताना ने इलास्टोमर के साथ कोपोलीमराइज्ड पीपी का इस्तेमाल किया।

• रेडिएटर ग्रिल्स: ABS/PC मिश्र धातु या ASA (मौसम-प्रतिरोधी, पेंट-फ्री), लागत को 50%तक कम करना।

• फेंडर: उत्कृष्ट मौसम प्रतिरोध के साथ सख्त पीपी, एफआरपी, या पीयू इलास्टोमर्स।

कार्यात्मक भाग:

• ईंधन टैंक: HMWHDPE मल्टीलेयर कंपोजिट, रासायनिक रूप से प्रतिरोधी और प्रभाव-प्रूफ।

• सेवन कई गुना: ग्लास फाइबर ने नायलॉन (पीए) को प्रबलित किया, वजन को 1 किलो से कम किया और दक्षता में 15%तक सुधार किया।

• प्रकाश व्यवस्था: पीसी/पीएमएमए खिड़कियां और लैंप, ग्लास की तुलना में 40% -50% हल्का।

PowerTrain:

• इंजन कवर/सिलेंडर हेड: संशोधित पीए, 50% लाइटर और 30% सस्ता।

• प्लास्टिक इंजन (प्रयोगात्मक चरण): धातु इंजन की तुलना में 50% हल्का, 30% कम शोर के साथ।

3। प्रमुख सामग्री प्रौद्योगिकियां

• उच्च प्रदर्शन के साथ सामान्य प्लास्टिक: पीपी (ऑटोमोटिव प्लास्टिक का 50%), एबीएस फाइबर सुदृढीकरण (जैसे, ग्लास फाइबर) और प्रभाव संशोधन (जैसे, पीओ सख्त) द्वारा सुधार किया गया।

• कंपोजिट: शरीर के पैनल और उच्च कठोरता के साथ डिफ्लेक्टर के लिए FRP (फाइबर प्रबलित प्लास्टिक)। उच्च शक्ति और कम वजन के साथ बम्पर और शरीर की संरचनाओं के लिए एसएमसी (शीट मोल्डिंग यौगिक)।

• विशेष इंजीनियरिंग प्लास्टिक: गर्मी प्रतिरोध और प्रभाव शक्ति के साथ बंपर के लिए पीसी/पीबीटी मिश्र धातु; रीसाइक्लैबिलिटी के साथ इंस्ट्रूमेंट पैनल की खाल के लिए टीपीओ।

4। घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय तुलना

• उपयोग अंतर: विकसित देशों में, वाहनों में प्लास्टिक का उपयोग 150 किलोग्राम प्रति कार (13% वजन) तक पहुंचता है, जबकि चीन में यह 110 किलोग्राम प्रति कार (10%) है। यात्री कारों के लिए, विकसित देश प्रति कार 100 किलो से अधिक हैं, जबकि चीन का औसत 70 किलोग्राम है।

• प्रौद्योगिकी अंतराल: जर्मनी और जापान व्यापक रूप से पीवीसी, पीयू, पीपी, एबीएस और एफआरपी को लागू करते हैं; चीन मुख्य रूप से पीपी और पीवीसी पर निर्भर करता है, जिसमें कार्बन फाइबर जैसी उन्नत सामग्रियों का सीमित उपयोग होता है।

5। भविष्य के विकास के निर्देश

• उच्च-प्रदर्शन सामग्री: नैनोकम्पोजिट्स, पेंटेबल प्लास्टिक और फाइबर-प्रबलित थर्माप्लास्टिक।

• वहनीयता: बायोडिग्रेडेबल और बायो-आधारित प्लास्टिक, विशेष रूप से आंतरिक अनुप्रयोगों के लिए।

• एकीकृत डिजाइन: विधानसभा चरणों को कम करने के लिए बड़े भागों (जैसे बंपर और डैशबोर्ड) का एक-टुकड़ा मोल्डिंग।

6। चुनौतियां और अवसर

• रीसाइक्लिंग तकनीक: मल्टी-मटेरियल कंपोजिट (जैसे, इंस्ट्रूमेंट पैनल) को रीसायकल करना मुश्किल है, जिससे आसान सेपरेशन के लिए डिज़ाइन की आवश्यकता होती है।

• लागत पर नियंत्रण: पेंट करने योग्य पीपी और पेंट-मुक्त सामग्री पोस्ट-प्रोसेसिंग लागत को कम कर सकती है।

निष्कर्ष

संशोधित इंजीनियरिंग प्लास्टिक, लाइटवेटिंग, कार्यात्मक एकीकरण और पर्यावरण संरक्षण में फायदे के साथ, मोटर वाहन उद्योग में मुख्य सामग्री बन गए हैं। कंपोजिट और पॉलिमर मिश्र में प्रगति के साथ, एप्लिकेशन पावरट्रेन सिस्टम और बॉडी स्ट्रक्चर्स में आगे विस्तार करेंगे, जिससे उद्योग के संक्रमण को दक्षता और स्थिरता की ओर बढ़ाया जाएगा। चीनी उद्यमों को वैश्विक नेताओं के साथ अंतर को संकीर्ण करने के लिए उच्च-प्रदर्शन सामग्री में आर एंड डी को बढ़ाना चाहिए।