A műanyagok története az autógyártásban

Az elefántcsont pótlásától az LFT fröccsöntésig

2023. május 03., szerda, 07:24

Címkék: Arburg árverés aukció autógyár autógyártás Fanuc használt gép műanyag műanyagipar Surplex

A műanyagok csekély súlyuk és alacsony áruk miatt közkedvelt nyersanyagok az autógyártásban. A fémeknél alacsonyabb terhelhetőség a műanyagok üveg- vagy szénszálakkal történő kombinációja útján javítható. Az alkatrészek gyártása fröccsöntési eljárással történik.

A műanyagok már hosszabb ideje léteznek, mint az autók. Mert az első hőre lágyuló műanyagot az angol Alexander Parkes 1862-ban, Parkesine néven mutatta be a londoni világkiállításon. Itt egy még természetes alapú, továbbfejlesztett cellulóz-nitrátról volt szó, amely az elefántcsont pótlására szolgált. 1886-ban, tehát több mint húsz évvel később mutatta be Carl Benz az első autót, az 1-es számú Benz Patent-Motorwagen elnevezésű szabadalmaztatott gépjárművet. Ez fából és fémből állt.

A műanyag a második világháború során hódította meg véglegesen a piacot, mikor is erősen racionalizálták az acélt. 1941-ben Henry Ford megpróbált egy járművet teljesen műanyagból gyártani. A sorozatgyártásig még tíz év telt el. A Ford T-modell 1951-es gyártása óta a műanyagot világszerte használják az autókban.

Az autógyártásban számos műanyagot dolgoznak fel a legkülönfélébb alkatrészekké. Ez fröccsöntési eljárás útján történik. (© Superstar/Shutterstock.com)

Műanyag kontra fém

A fémek mellett a műanyagokat is gyakran használják az autókban. Mert a műanyagok könnyebbek, ami csökkenti az autó teljes tömegét és ezzel az üzemanyag-fogyasztást. Továbbá költségtakarékosabbak és korrózióállóbbak, mint a fémek. A fröccsöntési eljárás lehetővé teszi az összetett formák egyetlen gyártási ciklusban történő előállítását.

Azonban a műanyagoknak van egy jelentős hátrányuk is a fémekkel szemben. Csekélyebb a mechanikus, kémiai és termodinamikai terhelhetőségük. Ezek növelésére különböző lehetőségek vannak. Ma már számos műszakilag nagy teljesítményű polimer létezik, mint pl. B. a poliéter-éter-keton (PEEK). A PEEK magas hőmérséklet- és vegyszerállósággal rendelkezik, ezért tömítésekhez, szelepekhez vagy elektromos alkatrészekhez használható.

A terhelhetőség továbbá azáltal is növelhető, ha a műanyagot jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkező anyagokkal kombinálják. Akkor van szó úgynevezett magas töltőanyag-tartalmú műanyagokról, ha a töltőanyag a térfogat legfeljebb 85%-át tesz ki. Ha a töltőanyag szálakból áll, akkor szálerősített polimerekről beszélünk. Ha a szálak több milliméter hosszúságúak, akkor a műanyagot hosszú szállal erősített hőre lágyuló műanyagnak nevezik. A kifejezést gyakran az angol LFRT (long fibre reinforced thermoplastics) rövidítése alatt találjuk. A jellemző hosszú tömegnövelő szálak az üveg- vagy szénszálak.

Az ARBURG Allrounder 820 S 4000-1300 típusú gépe 4000 kN szerszámzáró erővel rendelkezik.  (© Surplex)

Példák műanyagokra az autóban

Az autó belső terében kedvelt műanyag a polikarbonát (PC). A PC átlátszó, és kapcsolókhoz és műszerpanelekhez használják. A poliuretánt (PU) gyakran üléspárnákhoz, karfákhoz és ajtóburkolatokhoz használják. Puha, rugalmas és kényelmes, jó kopásállósággal rendelkezik és különböző színekben és textúrákkal gyártható.

A nagy arányban a polipropilénhez (PP) adott üvegszál javítja az alkatrészek viszkozitását és szilárdságát. Gyakran használják belső térben, például műszerfalakhoz, ajtóburkolatokhoz és üléskeretekhez, valamint karosszériaelemekben is. A szénszállal erősített poliamid (PA) kiváló szakítószilárdsággal rendelkezik, és hőmérséklet-ingadozással szemben ellenálló. Különösen jól alkalmazható a motortérben, pl. légszűrőházakhoz.

LFT-gyártás fröccsöntési eljárással

A közvetlen eljárás során a töltőszálakat közvetlenül a fröccsöntési eljárás előtt adják a műanyagolvadékhoz. Ez lehetővé teszi a szálhossz, az arány és az anyagkombináció egyedi beállítását minden egyes alkatrészhez – teljesen rugalmasan, az alkalmazás követelményei szerint. A polimer és a szál keverési folyamatát kompaundálásnak nevezik. Ennek során nehéz a szálhosszúság fenntartása. Mert ha a szálak az alkatrész legyártása előtt eltörnek, elvesznek a mechanikai előnyök. A keletkező hulladékból a gyártáson belül ismét granulátum készíthető, és újra felhasználható. Ez a fogyasztó előtti újrahasznosítás fontos eleme a körforgásos gazdaságnak, és erőforrásokat és pénzt takarít meg.

A FANUC R-2000 iB/165F ipari robottal a fröccsöntött termékek automatikusan kiemelhetők az öntőgépből. Ez időt és személyzetet takarít meg. (© Surplex)

Egy spanyol autóipari műanyag alkatrész-beszállító fizetésképtelensége

A műanyag anyagában történő hasznosításához hasonlóan a használt gépek kereskedelme a gépek újrahasznosításának egyik lehetősége, amely hozzájárul a körforgásos gazdaságához a gép- és berendezésgyártás terén. Minden egyes használt gép jelentős mennyiségű üvegházhatású gázt és nyersanyagot takarít meg az újonnan gyártott gépekhez képest.

A használt gépekre szakosodott Surplex.com felületén fizetésképtelenség miatt aukcióra bocsátják egy spanyol autóipari műanyag alkatrész-beszállító gépparkját. Május 09-ig több mint 140 cikk vásárolható aukción. A megszüntetett gyártóüzem Barcelona tartományban fekszik. Akinek túl hosszú az odautazás, virtuális 3D-körút keretében is meglátogathatja az autóipari beszállító üzemet.

Itt figyelembe ajánljuk a neves ARBURG gyártó 14 fröccsöntő gépét, többek között a 4000 kN szerszámzáró erővel rendelkező Allrounder 820 S 4000-1300 típusú gépet. További két DEMAG fröccsöntő gép, valamint a CHEN DE PLASTICS MACHINERY és az ENGEL gyártók gépei kincsesbányává teszik az aukciót a műanyag-feldolgozók számára. Egyes gépek a FANUC R-2000 sorozatú ipari robotjaival vannak felszerelve, így a termelés a legmagasabb minőséggel, automatikusan zajlik. Az ajánlatot egy minőségirányításra szolgáló húzó- és nyomópróba-gép, az SB PLASTICS MACHINERY különböző hőlégszárító készülékei, granulátum előállítására szolgáló vágó-, granulálómalmok és granulátorok, valamint két PIMEG mozgódaru (3,2 és 4 t) egészítik ki.