odpowiedział (a) 03.03.2014 o 18:04. materiały; butelka plastikowa, bibuła lub coś podobnego, nakrętki 4 (z butelek), kolorowe kartki. Przygotowanie; Owiń butelkę bibułą potem przyklej wycięte 4 okna z kartki przyklej je następnie przyklej nakrętki jako koła samochodu. Auto możesz ozdobić według własnego pomysłu. Szkolenia. Stena Recycling wspiera Klientów na każdym etapie zarządzania odpadami. Zapewniamy doradztwo i szkolenia w zakresie poprawnego segregowania i bezpiecznego przechowywania odpadów, logistyki odpadów, ADR a także właściwego oznakowania pojemników. Szkolenia dopasowujemy do potrzeb i warunków Twojej firmy - od multimedialnych e Temat: Świat tworzyw sztucznych. Zadanie domowe: Napisz w jaki sposób dba się o wyroby z tworzyw sztucznych w Twoim domu? Polecenie wykonaj w zeszycie. Praca z tworzywa sztucznego do wyboru: Propozycja 1. „To takie proste” - Pojazd przyszłości z tworzyw sztucznych. Propozycja 2. Plastikową butelkę zamieniamy w oryginalną doniczkę. Bo wdrażanie rozwiązań w nurcie gospodarki cyrkularnej, szybsze zawracanie obiegów, zmiana modeli biznesowych i redukcja zanieczyszczenia to dopiero początek tego, z czym przyjdzie mierzyć się przetwórcom tworzyw sztucznych. Panel zakończony został podzielaną przez wszystkich uczestników konkluzją, że „nie ma przyszłości bez ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE KOMISJI (UE) 2020/2151. z dnia 17 grudnia 2020 r. ustanawiające zasady dotyczące zharmonizowanych specyfikacji w odniesieniu do oznakowania produktów jednorazowego użytku z tworzyw sztucznych wymienionych w części D załącznika do dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/904 w sprawie zmniejszenia wpływu niektórych produktów z tworzyw sztucznych Jeszcze na przełomie 2021 i 2022 roku ceny tworzyw sztucznych utrzymywały się na relatywnie wysokim poziomie, co było efektem zaburzeń w łańcuchach dostaw. Przykładowo w kwietniu 2022 roku tona pierwotnego tworzywa PET, z którego produkowane są plastikowe butelki, wyceniana była na ok. 9000 złotych. . Tworzywa sztuczne dzięki swoim licznym właściwościom, takim jak lekkość, nieprzepuszczalność czyodporność, towarzyszą branży motoryzacyjnej od samego początku. Ich producenci oferują materiałyspełniające rygorystyczne wymagania światowego przemysłu sztuczne odgrywają kluczową rolę i przyczyniają się do zmniejszenia całkowitej masy pojazdów, umożliwiając w ten sposób redukcję emisji CO2. Szacuje się, że statystyczny pojazd zawiera od 40 do 100 kg różnego rodzaju części wykonanych z tworzyw sztucznych, które stanowią zaledwie 10% jego ciężaru. Wraz z dynamicznym postępem w technologiach przetwórstwa tworzyw wciąż zwiększa się zakres ich zastosowań w nowoczesnych konstrukcjach pojazdów, a projektanci i konstruktorzy zyskują coraz więcej możliwości, dzięki doskonałej jakości i optymalnym parametrom produkowanych z nich części samochodowych. Dlaczego warto stosować tworzyw sztuczne w motoryzacji? Dzięki elementom z tworzyw sztucznych nie tylko osiągamy zmniejszenie masy oraz innowacyjny design pojazdu, ale także zwiększamy bezpieczeństwo pasażerów. Pochłanianie energii uderzeniowej przez zderzaki, zahamowanie ryzyka wybuchu w zbiornikach paliwa, pasy bezpieczeństwa, poduszki powietrzne i inne zwiększające bezpieczeństwo wyposażenie, takie jak np. foteliki dla dzieci, to tylko niektóre przykłady pozwalające stwierdzić, że tworzywa sztuczne to materiał idealny do zastosowań motoryzacyjnych. Poszukując rozwiązań w dziedzinie transportu, projektanci zmagają się z zapewnieniem równowagi pomiędzy dobrymi właściwościami materiału, niskimi kosztami, stylem, wygodą, wydajnością paliwa i minimalnym wpływem na środowisko. Rozwiązania ekologiczne, czyli zgodne z zasadami zrównoważonego rozwoju, odzwierciedlać muszą optymalną równowagę pomiędzy wszystkimi tymi parametrami i wymaganiami. Innowacyjne materiały z tworzyw sztucznych przychodzą branży z pomocą. Elementy z tworzyw sztucznych mogą być o 50% lżejsze niż podobne elementy wykonane z innych materiałów, co przekłada się na 25-35% niższe zużycie paliwa. Każdy kilogram mniej masy samochodu oznacza, że emituje on ok. 20 kg mniej CO2 w czasie całego czasu użytkowania samochodu. Techniczne tworzywa sztuczne w samochodach są przeznaczone do długotrwałego użytkowania. Dodatkowo tworzywa sztuczne można ponownie wykorzystać do otrzymania nowych materiałów. Można je również ponownie przetworzyć w połączeniu np. z włóknami i w ten sposób formować je w nowe komponenty, w całości lub częściowo. Pozwala to na ich wielokrotne wykorzystanie, nie tylko na spalanie w charakterze odpadów, jak to często miało miejsce w przeszłości. W przypadku materiałów takich, jak poliamid 6, polikaprolaktam lub też termoplastyczne materiały kompozytowe komponenty można produkować i przetwarzać przy użyciu innowacyjnych technologii, co wiąże się z mniejszą ilością odrzutów, zmniejszeniem etapów pracy, krótszym czasem cyklu i uproszczeniem całego procesu, a w efekcie produkcja jest wydajniejsza. Są odpowiednie dla elementów akumulatorów, łożysk podwozia i powłok siedzeń. Płytowe materiały kompozytowe na bazie tworzyw sztucznych, wzmacniane włóknami ostatnio znajdują coraz szersze zastosowanie we wspornikach modułów drzwiowych i przednich elementów nadwozia. W produkcji seryjnej stosowane są ponadto we wspornikach modułów elektrycznych i elektronicznych. Tworzywa sztuczne mają również ogromny potencjał innowacyjnych zastosowań w wielu punktach całego łańcucha wartości ogniw litowo- -jonowych. Dotyczy to zarówno wnętrza ogniwa akumulatorowego, jak i elementów całych modułów akumulatorowych, a także elementów układu napędowego pojazdów elektrycznych. Potencjalne zastosowania obejmują pokrywy akumulatorów, wtyki wysokiego napięcia, obudowy jednostek sterujących, uchwyty ogniw i linie chłodzące. W procesie „uplastyczniania” części samochodowych niezbędna jest współpraca pomiędzy producentem materiałów i projektantem pojazdów. Nie wystarczy po prostu wymienić materiał na lżejszy. W zdecydowanej większości przypadków spowodowałoby to prawdopodobnie wzrost kosztów jednostkowych. Należy wziąć pod uwagę również sąsiednie elementy, montaż końcowy i dalszą fazę użytkowania. W ten sposób można wykorzystać potencjał techniczny i ekonomiczny, aby z nadwyżką zrekompensować wyższe koszty materiałowe. Ostatecznie chodzi bowiem o to, aby dostarczyć odpowiedni materiał o odpowiednich właściwościach na odpowiednie miejsce. Jest to o wiele bardziej skomplikowane niż praca z blachą o podobnych wymiarach. Jak z powyższego widać zastosowanie tworzyw sztucznych w motoryzacji wiąże się z wieloma korzyściami. ZALETY TWORZYW SZTUCZNYCH DO ZASTOSOWAŃ W MOTORYZACJI Udział tworzyw sztucznych w produkcji motoryzacyjnej stopniowo rośnie i jest to zasługa wielu zalet tego typu materiałów. Między innymi: Niewielkiej masy – tworzywa polimerowe są dużo lżejsze od metali czy szkła. Im większy ich udział w produkcji, tym lżejszy pojazd. Masa pojazdu w dużej mierze wpływa na osiągi silnika. Do napędzenia pojazdu o mniejszej masie potrzeba mniej energii, a przez to również mniej paliwa. Wysoka wytrzymałość – tworzywa sztuczne w zależności od technologii produkcji mogą wykazywać odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz czynniki środowiskowe na tym samym, a nawet wyższym poziomie niż stal wykorzystywana obecnie do produkcji większości komponentów. Odporność na czynniki zewnętrzne – między innymi wysokie temperatury oraz wilgoć. W przeciwieństwie do metali tworzywa sztuczne nie korodują, a zatem zachowują swoją trwałość i wygląd znacznie dłużej niż stal, nie wymagają też zabezpieczenia przeciw rdzy. Prognozy dla rynku tworzyw sztucznych w motoryzacji – możliwości i ograniczenia Wg prognozy MarketsandMarkets wielkość globalnego rynku tworzyw sztucznych dla samochodów osobowych wzrośnie z 21,1 mld USD w 2021 roku do 30,8 mld USD do 2026 roku, przy CAGR wynoszącym 7,9% w okresie prognozy od 2021 do 2026 roku. Potencjał maksymalnej redukcji masy, znaczna redukcja emisji oraz ulepszony wygląd i estetyka pojazdów to jedne z głównych czynników przyczyniających się do wzrostu rynku tworzyw sztucznych dla samochodów osobowych. Wybuch epidemii wirusa COVID-19 zakłócił cały łańcuch dostaw w przemyśle motoryzacyjnym na skalę światową. Przemysł motoryzacyjny stoi obecnie w obliczu czterech głównych wyzwań związanych z pandemią – ograniczone dostawy części samochodowych, spadek sprzedaży nowych pojazdów, zamknięcie zakładów produkcyjnych i spadek kapitału obrotowego. W 2020 roku, według OICA, globalna sprzedaż samochodów osobowych spadła o -15,9% z 63,7 mln sztuk w 2019 roku do 53,6 mln sztuk. Ponieważ rynek tworzyw sztucznych dla przemysłu motoryzacyjnego w samochodach osobowych jest uzależniony od sprzedaży samochodów osobowych, oczekuje się, że epidemia będzie miała znaczący wpływ na ten rynek. Na całym świecie coraz częściej wprowadzane są rygorystyczne przepisy dotyczące emisji i zużycia paliwa przez pojazdy. Przepisy te zmusiły producentów OEM do zwiększenia wykorzystania lekkich materiałów, takich jak tworzywa sztuczne. Zaawansowane materiały z tworzyw sztucznych pomagają zwiększyć oszczędność paliwa, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo i osiągi pojazdu. Zmniejszenie masy pojazdu o 10% może poprawić ekonomikę zużycia paliwa o 6 do 8%. Zastosowanie tworzyw sztucznych zmniejsza zużycie paliwa w pojeździe, ponieważ mniejsza masa wymaga mniej energii w momencie przyspieszania. Wzrost świadomości ekologicznej, wsparcie i zachęty rządowe oraz inwestycje producentów OEM utorowały drogę pojazdom elektrycznym. EV są bardziej wydajne, niezależne energetycznie i lepsze niż alternatywne pojazdy na gaz. Ponieważ EV mają silniki o niskiej mocy, używają lekkich materiałów, które napędzają siłę silnika. Dlatego rosnące zapotrzebowanie na pojazdy elektryczne stanowi szansę dla rozwoju rynku tworzyw sztucznych w branży motoryzacyjnej. Jednak nadal sporym problemem jest recykling tworzyw sztucznych pochodzących z branży automotive. Wynika on z braku świadomości wśród producentów na temat ich recyklingu oraz braku odpowiedniej infrastruktury. JAKIE ELEMENTY W SAMOCHODACH WYTWARZA SIĘ Z TWORZYW SZTUCZNYCH deski rozdzielcze, kierownica, podsufitki, klamki, siedzenia (wraz z wyposażeniem), schowki itd. Nowości w sektorze tworzyw sztucznych do motoryzacji Koncernj Lanxess wprowadził do swojej oferty Pocan B3233HRLT (skrót od angielskiego hydrolysis-resistant, laser transparency, co oznacza „odporny na hydrolizę, przezroczysty dla lasera”), mający już szereg wielkoseryjnych zastosowań i mogący służyć do produkcji, np. obudów mechatronicznych siłowników klap wirowych. Partner Lanxessa, jeden z niemieckich producentów samochodów, montuje takie siłowniki w silnikach wysokoprężnych należących do kilku z oferowanych przez niego serii. Oferowany przez koncern związek PBT został wybrany ze względu na to, że wytrzymuje wysokie temperatury panujące pod maską samochodu, nawet w warunkach bardzo dużej wilgotności. Materiał charakteryzuje się również niskim poziomem zwichrowań i wysoką stabilnością wymiarową, które to cechy sprawiają, że nadaje się on do produkcji kompaktowych obudów o złożonej geometrii. Nawet gdy materiał zostaje zabarwiony na czarno, zachowuje wysoki poziom przezroczystości w przedziale długości fali wykorzystywanych w laserach stosowanych zazwyczaj do spawania tworzyw sztucznych na wskroś. Pocan B3233HRLT charakteryzuje się odpornością na wysoką temperaturę i wilgotność, co zostało potwierdzone podczas długotrwałej próby SAE/USCAR-2 Rev. 6, przeprowadzonej zgodnie z normą ustanowioną przez amerykańską organizację Society of Automotive Engineers (SAE). Badanie to jest uznawane za jedno z najbardziej wymagających badań odporności tworzyw sztucznych na hydrolizę, jakie przeprowadza się na świecie. Gotowy element poddawany jest licznym cyklom znacznych zmian temperatury w warunkach wilgotności względnej wynoszącej nawet 100%. Badania próbek przeprowadzone w zbliżonych warunkach wykazały, że oferowany związek spełnia wymogi ustalone dla klasy 3, a to oznacza, że wytrzymuje temperatury osiągające 125°C. Koncern chemiczny SABIC opracował materiały NORYL NHP 6011 i 6012, które charakteryzują się wysoką ognioodpornością oraz udarnością, dzięki czemu mogą być stosowane w elementach akumulatorów. Oba materiały, dzięki możliwości formowania cienkościennego mogą przyczyniać się do zmniejszenia masy i umieszczenia większej liczby ogniw w akumulatorach, a tym samym do zwiększenia wydajności i zasięgu pojazdu. Te nowe, wzmocnione włóknem szklanym żywice NORYL wykorzystują opatentowaną technologię kopolimeru eteru polifenylenowego (PPE) i wzbogacają portfolio rodziny materiałów NHP firmy SABIC, przeznaczonych do zastosowań mobilnych. Nowe żywice NORYL NHP6011 i NHP6012 zapewniają najlepszą w swojej klasie, niechlorowaną/niebromowaną odporność na płomień, która spełnia wymagania UL 94 V-0 przy grubości 1,5 mm. Ponadto, zapewniają wysoką sztywność i wytrzymałość na uderzenia w celu ochrony przed zderzeniami. Oba materiały różnią się zawartością włókien szklanych, aby spełnić specyficzne wymagania klientów w zakresie sztywności. Stabilność wymiarowa i dobre właściwości płynięcia gatunków NORYL umożliwiają projektowanie cienkościennych ram ogniw, uchwytów i górnych pokryw pakietów akumulatorów. Nowe żywice NORYL NHP6011 i NHP6012 zapewniają wysoką odporność na działanie kwasów w porównaniu z PC, lepszą odporność na wilgoć w porównaniu z PA oraz niski ciężar właściwy. Solvay dostarcza przemysłowi motoryzacyjnemu nową generację materiałów poliamidowych (PPA) Amodel ukierunkowanych na wyższe wymagania dotyczące wydajności i zrównoważonego rozwoju dla zaawansowanych zastosowań elektrycznych i elektronicznych w e-mobilność. W gamie Supreme materiały Amodel PPA AE 9933 i AE 9950 zostały zaprojektowane dla szynoprzewodów do silników elektrycznych i falowników pracujących przy napięciu 800 woltów i wyższym. Łączą one najlepsze w swojej klasie wskaźniki porównawczego wskaźnika śledzenia (CTI) z wysoką odpornością na szok termiczny w zakresie od -40 do 150°C. Nowe bezhalogenowe ognioodporne materiały Amodel Bios HFFR R1-133 i HFFR R1-145 wychodzą naprzeciw rosnącemu trendowi integracji silnika elektrycznego i skrzyni biegów w jeden skonsolidowany układ napędowy. Dzięki CTI >600 V, odporności cieplnej >120°C i wysokiej stabilności wymiarowej, te gatunki umożliwiają projektowanie wysoce kompaktowych systemów przy użyciu zminiaturyzowanych komponentów. Ponadto zapewniają klasę palności V0 wg UL94 bez konieczności stosowania halogenowych środków zmniejszających palność. Oprócz rozwiązania problemów bezpieczeństwa w przypadku niekontrolowanego skoku temperatury, bezhalogenowa formuła minimalizuje również ryzyko korozji elektronicznej. Ponadto Solvay oferuje Amodel Bios AE R1-133, gatunek specjalnie opracowany dla złączy danych montowanych powierzchniowo, które można lutować rozpływowo bez tworzenia pęcherzy. W porównaniu ze standardowym PPA wyższa odporność na uderzenia i wytrzymałość linii spawu materiału pozwala projektantom na dalsze zmniejszenie grubości ścianek złączy, oszczędzając do 50 procent śladu na płytce drukowanej i dając więcej miejsca na inne urządzenia elektroniczne. Amodel Supreme i Bios cieszą się dużym zainteresowaniem wśród projektantów e-napędów, w tym silników elektrycznych, energoelektroniki i elektronicznych pomp chłodziwa. Nowy Amodel Supreme firmy Solvay charakteryzuje się najwyższą w branży PPA temperaturą zeszklenia (Tg) wynoszącą 165°C, co umożliwia wyższą wydajność mechaniczną w porównaniu z tradycyjnymi materiałami na bazie PA4T i PA6T w podwyższonych temperaturach. Nowością Borealisa w zakresie materiałów dedykowanych dla przemysłu motoryzacyjnego jest portfolio uniepalnionych, bezhalogenowych compoundów polipropylenowych dedykowanych głównie dla segmentu baterii litowo-jonowych. Uniepalniona grupa polipropylenów obejmuje zarówno materiały niewypełniane, jak również zawierające odpowiednio 20, 30 oraz 40% włókna szklanego. Materiały te charakteryzują się klasą uniepalnienia na poziomie V0 dla grubości ścianki 0,8 lub 1,6 mm. Na szczególną uwagę zasługuje wysokopłynący compound FibremodT FF311SF, który pomimo wysokiej zawartości włókna szklanego, na poziomie 30%, charakteryzuje się wysokim MFI na poziomie 21 g/10 min (230°C/2,16 kg). Materiał ten wyróżnia się również wysoką udarnością oraz wytrzymałością mechaniczną charakterystyczną dla materiałów mniej płynących. W ofercie znajduje się również materiał FibremodT FJ081HP, który jest wysokopłynącym compoundem dedykowanym do efektywnego powlekania ciągłego włókna szklanego (proces D-LFT). Szerokie portfolio materiałów Borealisa pozwala na ich skuteczne zastosowanie w całej gamie aplikacji bateryjnych w obudowach modułów, separatorach, cell-holderach czy elementach izolacyjnych. Firmy Ford Motor Company, HellermannTyton i DSM zdobyły nagrodę za innowację przyznawaną przez Stowarzyszenie Inżynierów Tworzyw Sztucznych (SPE) za zastosowanie w Fordzie Bronco Sport Akulon RePurposed - tworzywa sztucznego pochodzącego z oceanów. Ford stosuje Akulon RePurposed w modelach Bronco Sport do wykonania niewidocznych dla pasażera zacisków do wiązek przewodów mocowanych do boków siedzeń w drugim rzędzie zasilających boczne poduszki powietrzne. Testy Forda pokazują, że materiał Akulon RePurposed, pomimo przebywania w słonej wodzie i nasłonecznieniu, jest tak samo mocny i trwały jak klipsy wykonane z tworzywa sztucznego na bazie ropy naftowej. Materiał Akulon RePurposed jest otrzymywany z nylonowych sieci rybackich zebranych z Oceanu Indyjskiego i Morza Arabskiego. Siatki są dokładnie czyszczone i przetwarzane przy użyciu zastrzeżonego procesu, aby stworzyć mocny materiał inżynieryjny z poliamidu 6 (PA6) o wydajności porównywalnej do nowych tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej. Novodur 550 firmy INEOS Styrolution został wybrany przez firmę THACO Plastics Components do produkcji tylnego spojlera. Novodur to marka specjalistycznych kopolimerów akrylonitrylo-butadieno-styrenowych (ABS) produkowanych przez INEOS Styrolution. Linia produktów obejmuje gatunki o zrównoważonych właściwościach, w tym dobrej udarności, stabilności wymiarowej i odporności cieplnej. Jest łatwy w obróbce i zapewnia estetyczny wygląd kolorowej powierzchni. Ta linia produktów jest również dostępna w wersji wstępnie barwionej i zawiera produkty o wielu unikalnych cechach, aby sprostać najbardziej wymagającym zastosowaniom w takich branżach, jak motoryzacja, gospodarstwo domowe, elektronika, medycyna i budownictwo. Novodur 550 to materiał, który oferuje wysoką odporność na ciepło, wysoką udarność, dobrą przetwarzalność i nadaje się do pokrycia lakierem klasy premium, oferując luksusowy wygląd samochodów firmy THACO. ELIX Polymers oferuje szeroką gamę wstępnie barwionych mieszanek ABS dla przemysłu motoryzacyjnego. Szczególnie w zastosowaniach wewnętrznych estetyka jest kluczem do różnicowania wartości produktu i poprawy postrzegania jakości w widocznych obszarach samochodów. Harmonia kolorów potrzebna do dopasowania różnych części podkreśla znaczenie zachowania ścisłych tolerancji kolorów między różnymi materiałami i partiami. Materiały wstępnie barwione mają wiele zalet w porównaniu z koncentratami do samodzielnego barwienia, takich jak stabilność koloru, brak różnic w kolorze między partiami itd. Niedawno laboratorium kolorów ELIX w Tarragonie otrzymało certyfikat działu projektowego Renault, co oznacza, że ELIX może samodzielnie sprawdzać nowe lub istniejące kolory przy użyciu nowych materiałów zgodnie ze specyfikacjami Renault i procedurami zatwierdzania kolorów, zamiast akredytowanego laboratorium zewnętrznego. Renault i ELIX współpracują ze sobą od wielu lat, a kilka produktów ELIX zostało zatwierdzonych w najnowszym panelu materiałów termoplastycznych Renault (PMR). ELIX Polymers oferuje również wsparcie techniczne Renault na swoich poziomach Tier, w których ABS jest używany do różnych zastosowań, takich jak wewnętrzne elementy wykończenia lub chromowane zewnętrzne przednie grille. Podsumowanie Zastosowanie tworzyw sztucznych w pojazdach wciąż ma zatem wielki potencjał. Części konstrukcji nośnej, takie jak podwozie, które są narażone na duże obciążenia, nadal składają się z elementów metalowych. Jednak w przypadku wielu elementów półstrukturalnych, które pełnią również funkcję nośną lub osłonową, tworzywa sztuczne okazaył się skuteczną alternatywą dla konwencjonalnych materiałów. Całościowe podejście uwzględnia pozytywne właściwości nowych materiałów i pozwala na łączenie nowych metod z klasyczną obróbką, a także integrację dodatkowych funkcji. Stanowi to bardzo dobry punkt wyjścia dla przyszłych innowacji w sektorze tworzyw sztucznych do motoryzacji. Izabela Gajlewicz Sieć Badawcza Łukasiewicz Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników Literatura: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. zl9QIVh5iyCh08JwpLEAAYASAAEgI9yfD_BwE Tworzywa sztuczne to materiał przyszłości. Dzięki nim możliwe będzie stworzenie superlekkich samochodów i samolotów. Już teraz samochód średnio w 15 proc. składa się z tworzyw sztucznych. Bez udziału tworzyw sztucznych trudno sobie wyobrazić podróżowanie na wodzie, nad chmurami czy w przestrzeni kosmicznej. W przyszłości pojazdy mogą w większości składać się z tworzyw sztucznych. Podróżowanie będzie znacznie szybsze i bardziej ekologiczne, a stąd już krok do stworzenia superszybkich samochodów, samolotów i statków kosmicznych. – Tworzywa sztuczne z definicji są innowacyjne, a to wynika z takich faktów, że nie mówimy o jednym plastiku, tworzyw jest wiele. Jest kilkadziesiąt różnych odmian produktów chemicznych, które jeszcze są modyfikowane, także możemy mówić o setkach, a nawet tysiącach różnych tworzyw sztucznych. Z tej różnorodności wynika ich potencjał i możliwość zastosowania w wielu różnych dziedzinach – podkreśla w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Kazimierz Borkowski, dyrektor fundacji Plastics Europe Polska. Dzięki wszechstronności tworzyw sztucznych i ich wysokiej wydajności pod względem wykorzystania zasobów, stały się już powszechne w produkcji opakowań, w budownictwie, motoryzacji czy w lotnictwie. Stosowane są też w technologiach wytwarzania energii odnawialnej, sprzętu medycznego i sprzętu sportowego. Jak podkreślają eksperci, ich rola jest nie do przecenienia, a możliwych zastosowań nieskończenie wiele. Coraz bardziej na znaczeniu w kontekście tworzyw sztucznych zyskuje branża transportowa. – Samochód musi być bezpieczny i musi być jak najlżejszy, a właśnie tworzywa to zapewniają. Obniżenie o 100 kg masy auta dzięki tworzywom, które zastąpiły inne materiały, np. stal, powoduje zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do środowiska o 10 g na 100 km, ponieważ samochód jest lżejszy i zużywa mniej paliwa. Uważamy, że będzie coraz więcej zastosowań tworzyw w przemyśle samochodowym, z uwagi na dążenie do jak najmniejszego wpływu na środowisko, jak najmniejszej emisji gazów cieplarnianych – tłumaczy Kazimierz Borkowski. Raport Plastics Europe „Tworzywa sztuczne – pomyśl inaczej o energii” wskazuje, że samochód klasy średniej, ważący ok. tysiąca kilogramów, zawiera obecnie do 15 proc. tworzyw sztucznych. Wykonane są z nich części karoserii, jak spojlery, zderzaki, wskaźniki czy reflektory, ponadto elementy tapicerki, poduszek powietrznych, opony, łożyska silnikowe czy pokrywa silnika. Także przewody paliwowe wykonane są z tworzyw sztucznych, dzięki temu nie korodują, są łatwe w montażu i nawet o połowę lżejsze od metalowych. Tworzywa sztuczne mogą posłużyć także w produkcji ogniw fotowoltaicznych. Raport „Tworzywa sztuczne – pomyśl inaczej o energii” do pobrania w wersji PDF. Źródło: Newseria Przyszłość, Komponenty formowane wtryskowo, TworzywaPojazdy przyszłości z tworzyw sztucznych to o 150 kg więcej elementów plastikowych, które zmniejszą zużycie paliwa 28 października 2019 Elektryczny, autonomiczny i podłączony do sieci: tak będzie wyglądał samochód przyszłości. Ponadto, będzie zawierać więcej plastiku, aby być lżejszym, bardziej wydajnym i emitować mniej spalin. Samochody spalinowe, które znamy obecnie będą używane jeszcze przez długi czas, jednak nowe napędy już teraz podbijają rynek: sprzedaż pojazdów elektrycznych rośnie i zwiększa się ilość rejestrowanych modeli hybrydowych. Wszystko wskazuje więc na to, że jesteśmy na dobrej drodze do zmian. Samochód przyszłości to o 150 kg więcej elementów plastikowych, pozwalających zmniejszyć zużycie paliwa. Dane potwierdzają tę tezę: zgodnie z raportem Electric Vehicle Outlook 2019 sporządzonym przez BloombergNEF, w 2040 roku na świecie będzie jeździć 56 milionów samochodów elektrycznych, stanowiąc tym samym 57% kwoty sprzedaży wszystkich samochodów. Obecnie coraz bardziej restrykcyjne rządowe regulacje prawne ukierunkowane na zmniejszenie emisji dwutlenku węgla, takie jak regulacje Komisji Europejskiej do roku 2050, zmuszają producentów samochodów do projektowania coraz bardziej wydajnych i coraz mniej zanieczyszczających środowisko pojazdów. Elektryczność i mała waga pojazdu to dwa kluczowe punkty umożliwiające realizację tych wymagań. ELEKTRYCZNE POJAZDY PRZYSZŁOŚCI Z technicznego punktu widzenia wymagania dotyczące chłodzenia jednostek napędowych w pojazdach elektrycznych są inne niż w pojazdach spalinowych. Umożliwia to usunięcie przedniej maskownicy W samochodzie przyszłości użycie plastiku będzie miało kluczowe znaczenie podczas projektowania pojazdów, na co wskazuje raport Plastics in Motion with Today’s Trends in Transportation opublikowany przez Stowarzyszenie Producentów Plastiku, Waszyngton DC, zawierający obserwacje głównych producentów samochodów. SAMOCHODY PRZYSZŁOŚCI A Dowolność projektowania Jeśli chodzi o kwestie projektowe, raport Briana Krulla – Dyrektora ds. Innowacji, Global Director of Innovation firmy Magna International – wskazuje, że „w 2025 r. ponad połowa wyprodukowanych samochodów będzie wyposażona w dużą tylną klapę bez względu na to, czy będą to samochody elektryczne czy tradycyjne.” Wykorzystywanie plastiku do produkcji części samochodowych daje projektantom nieograniczone możliwości, rozwiązania nieosiągalne przy zastosowaniu materiałów tradycyjnych, takich jak aluminium lub stal. Użycie plastiku może znacząco polepszyć design oraz atrakcyjność samochodów tak, by zadowolić kupujących jednocześnie zapewniając dotychczasowy poziom wytrzymałości i bezpieczeństwa. Ponadto w autonomicznych samochodach przyszłości plastik zostanie wykorzystany przy rozmieszczeniu i ochronie technologii autonomicznej w pojazdach, takiej jak elementy GPS oraz kamery noktowizyjne. POJAZD PRZYSZŁOŚCI Z TWORZYW SZTUCZNYCH, CZYLI MNIEJSZA WAGA POJAZDU Badacze z londyńskiego IHS Market przewidują, że w porównaniu do roku 2014 r. (200 kg), w 2020 r. pojazdy będą zawierać ponad 150 kg więcej elementów plastikowych, osiągając łączną ilość 350 kilogramów na pojazd. Z tego powodu technologia wtrysku materiałów termoplastycznych będzie idealnym rozwiązaniem, ponieważ w porównaniu do tradycyjnych elementów stalowych, umożliwia ona produkcję komponentów plastikowych o atrakcyjnym wyglądzie i mniejszej masie – od 25 do 40% jak wskazuje Krull. Komponenty formowane wtryskowo, Branża automotive, HistoriaTworzywa sztuczne i przemysł motoryzacyjny: wspólna historia 21 lutego 2020 Od roku 1839, w którym Charles Goodyear opatentował wulkanizowaną gumę, uzyskaną poprzez modyfikację właściwości mechanicznych kauczuku naturalnego pozyskiwanego z kauczukowca brazylijskiego, przemysł tworzyw sztucznych i przemysł motoryzacyjny zaczęły tworzyć wspólną historię. Guma ta była pierwszym polimerem, który w niedługim czasie znalazł zastosowanie w kołach pojazdów. Do połowy XX wieku, badania i eksperymenty z tworzywami sztucznymi doprowadziły do powstania nowych materiałów, które stopniowo okazały się przydatne w przemyśle motoryzacyjnym. Na przykład, doskonałe właściwości izolacyjne bakelitu, uzyskanego przez Leo H. Backeland w 1907 roku, czyniły go idealnym materiałem do produkcji wtyczek, uchwytów i przełączników. W 1913 roku, linia montażowa Henry'ego Forda zrewolucjonizowała przemysł motoryzacyjny. Produkcja seryjna obniżyła koszty i sprawiła, że samochód stał się masowym produktem konsumenckim. Równolegle, postępy w badaniach naukowych pozwoliły na rozwój chemii makrocząsteczkowej, mającej decydujące znaczenie dla odkrycia nowych polimerów, takich jak poliuretany, etylen, żywice epoksydowe, ABS, poliestry lub polistyren. Pierwsza znacząca zmiana, w szerokim zastosowaniu tworzyw sztucznych w sektorze motoryzacyjnym, nastąpiła po II wojnie światowej. Jak wspomina w swojej książce Plastics in the automotive industry (Woodhead Publishing Limited, 1994) James Maxwell, szansa na opracowanie taniego paliwa pochodzącego z ropy naftowej zapewniła spójny i niezawodny surowiec do produkcji tanich tworzyw sztucznych. Otworzyło to szeroki zakres możliwości dla przemysłu motoryzacyjnego. Odkrycie polipropylenu W latach sześćdziesiątych, nowe odkrycia w dziedzinie polimerów pozwoliły opracować związki termoutwardzalne, takie jak polipropylen, rodzaj tworzywa sztucznego powszechnie stosowanego w obecnych pojazdach. Jego liczne właściwości mechaniczne, mała masa i fakt, że jest materiałem w 100% nadającym się do recyklingu, sprawiają, że stanowi on już 40% wszystkich tworzyw sztucznych używanych w sektorze motoryzacyjnym. Firma Knauf Industries Automotive intensywnie pracuje nad rozwojem nowych zastosowań tworzyw termoplastycznych, takich jak spieniony polipropylen (EPP) i spieniony polistyren (EPS), których obecność w samochodach będzie nadal rosła przez kilka następnych lat, zastępując inne tradycyjnie stosowane w branży materiały. W drugiej połowie lat pięćdziesiątych, zastosowano plastik do produkcji dachu (Citröen DS), kabiny ciężarówek, podłokietników oraz pustych paneli wewnętrznych. W latach sześćdziesiątych produkowano już pedały z polipropylenu, a także formowano wtryskowo elementy wentylatora chłodzącego i obudowę nagrzewnicy, zbiornik wyrównawczy układu chłodzenia, zbiorniki płynu hydraulicznego i sztywne osłony konsoli. Z tworzywa sztucznego zaczęto produkować takie części jak pokrywa rozdzielacza, elementy drzwi i okien, pianka siedzeń lub przedni grill. Rozwój plastikowego zderzaka Zderzak wyprodukowany w fabryce Knauf Industries. W latach siedemdziesiątych, rozwój technologiczny pozwolił stosować polimery do produkcji najważniejszych części samochodu. Model Renault 5 z 1972 roku, był pierwszym seryjnie produkowanym samochodem z plastikowym zderzakiem, który zyskał powszechne zastosowanie w następnej dekadzie. Był to jeden z kluczowych momentów w historii przemysłu motoryzacyjnego, ponieważ oprócz decydującego wpływu na wygląd pojazdów, plastikowe zderzaki przyczyniły się do znaczącej redukcji masy pojazdu i stały się podstawowym elementem poprawy bezpieczeństwa. Volkswagen był pierwszą marką, która wprowadziła „bezszwowe”, plastikowe zbiorniki chłodnicy i zbiorniki benzyny; BMW – przedni i tylny spoiler; Renault – boczne panele ochronne; a General Motors – kolektor oleju. Podkładka dystansowa bagażnika z EPP. W miarę jak działy badawczo-rozwojowe polepszały właściwości termoplastyczne, możliwości pochłaniania uderzeń i cechy antykorozyjne, zwiększały się również możliwości w zakresie swobody projektowania, a poszczególne marki rozszerzyły zastosowanie nowych materiałów w branży motoryzacyjnej, w przypadku takich elementów jak: błotniki, reflektory, obudowy, maski i klapy bagażnika itp. Wraz z nadejściem nowego stulecia, samochody zwiększają swoje wyposażenie i osiągi, a przepisy ochrony środowiska wymagają mniejszej emisji zanieczyszczeń oraz większego zaangażowania w recykling i ponowne użycie elementów. Wyzwaniem jest zatem, zarówno zmniejszenie masy pojazdów jak i poszukiwanie materiałów w 100% nadających się do recyklingu, które mogą zastąpić materiały używane dotychczas, również w przypadku elementów nadwozia. Plastikowe silniki? Reportaż “Plastics at the heart of the cars of today and the revolutions of tomorrow”, opublikowany w PlasticsleMag, Innovation and Plastics Magazine w marcu 2018 roku, przewiduje, że plastikowe silniki powstaną w perspektywie niedalekiej przyszłości. Ponadto, wskazuje na rewolucję w zakresie mobilności, związaną z pojawieniem się samochodów współdzielonych na minuty, a przede wynikającą z rozwoju samochodu elektrycznego oraz połączonego w sieci. Takie rozwiązania stworzą kolejne możliwości zastosowania tworzyw sztucznych w przemyśle motoryzacyjnym. Podziel się: Audi i Instytut Technologii w Karlsruhe podjęły prace nad chemicznym recyklingiem plastikowych podzespołów samochodowych, których odzysk mechaniczny jest zbyt trudny. Znaczna część podzespołów i elementów samochodowych wykonywana jest z tworzyw sztucznych. Muszą one spełniać wysokie wymagania w zakresie bezpieczeństwa, odporności cieplnej i jakości. Dlatego do produkcji samochodowych elementów z tworzyw sztucznych, które są narażone na szczególnie intensywne zużycie, wykorzystuje się tylko materiały ropopochodne. Takie materiały w większości przypadków nie nadają się do recyklingu. Podczas gdy tworzywa sztuczne tego samego rodzaju, ale niepochodzące z przemysłu motoryzacyjnego, mogą być często poddawane recyklingowi mechanicznemu, recykling mieszanych (w tym motoryzacyjnych) odpadów z tworzyw sztucznych stanowi duże wyzwanie. W związku z tym, Audi i Instytut Technologii w Karlsruhe (KIT), w ramach think-tanku o nazwie „Strategie Zasobów Przemysłowych” rozpoczynają projekt pilotażowy recyklingu chemicznego, którego celem jest wprowadzenie takich mieszanych frakcji tworzyw sztucznych z powrotem do systemu, co z kolei wpłynie na ochronę zasobów naturalnych. – Chcemy wprowadzić inteligentne systemy obiegu zamkniętego w naszych łańcuchach dostaw i efektywnie wykorzystywać zasoby – mówi Marco Philippi, starszy dyrektor ds. strategii zakupów. – Recykling chemiczny ma ku temu wielki potencjał: Jeśli zamiast z ropy naftowej, elementy plastikowe można by produkować z oleju pyrolitycznego, możliwe byłoby znaczne zwiększenie w samochodach udziału komponentów wytwarzanych w sposób zrównoważony środowiskowo. W dłuższej perspektywie czasowej metoda ta może również odgrywać znaczącą rolę w recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji. Projekt pilotażowy „Chemiczny recykling tworzyw sztucznych w inżynierii samochodowej” ma na celu stworzenie inteligentnych systemów obiegu zamkniętego dla tworzyw sztucznych i wdrożenie tej metody jako uzupełnienia recyklingu mechanicznego. Audi, w ścisłej współpracy z KIT, zamierza wstępnie przetestować techniczną wykonalność recyklingu chemicznego i ocenić tę metodę pod względem ekonomicznym i środowiskowym. Oceny te będą przeanalizowane w KIT przez zespoły pod kierownictwem profesora Dietera Stapfa z Instytutu Chemii Technicznej (ITC) i dr Rebeki Volk z Instytutu Produkcji Przemysłowej (IIP). W tym celu koncern z Ingolstadt dostarcza Instytutowi elementy z tworzyw sztucznych, które nie są już potrzebne, takie jak zbiorniki paliwa, elementy wykończenia kół i grille osłony chłodnicy z modeli Audi zwracanych np. z niemieckiej sieci dealerskiej. Te plastikowe elementy w procesie recyklingu chemicznego są przetwarzane na olej pyrolityczny. Jakość tego oleju odpowiada jakości produktów naftowych, a wykonane z niego materiały są równie wysokiej jakości. W średnim okresie czasu, komponenty wykonane z oleju pochodzącego z procesu pyrolizy, mogą być ponownie wykorzystane w przemyśle samochodowym. Recykling chemiczny jest jak dotąd jedyną metodą, którą można wykorzystać do przekształcenia zmieszanych odpadów z tworzyw sztucznych w produkty dorównujące jakością nowym. Dzięki temu, recyklingowi można poddać szerszą gamę tworzyw sztucznych. Takie zamknięte obiegi materiałowe mają kilka zalet. Chronią cenne zasoby, ponieważ zużywa się mniej materiału pierwotnego, co z kolei pozwala zaoszczędzić energię oraz koszty i co jest korzystne dla środowiska. Audi jest jednym z pierwszych producentów z branży motoryzacyjnej, który w ramach projektu pilotażowego przetestował tę metodę recyklingu. – Recykling wielu elementów samochodu zrobionych z tworzyw sztucznych nie był dotychczas możliwy. Dlatego, wspólnie z Audi postanowiliśmy wypróbować tę właśnie metodę – mówi prof. Dieter Stapf, kierownik Instytutu Chemii Technicznej w KIT. – Jeżeli chcemy zamknąć obieg materiałowy, musimy opracować odpowiednie metody. Projekt ten jest prowadzony przez think-tank „Strategie Zasobów Przemysłowych” założony w KIT przez rząd niemieckiego landu Badenia-Wirtembergia wraz z organizacjami przemysłowymi i przy wsparciu środowiska akademickiego. – Ten think-tank koncentruje się na holistycznym spojrzeniu na obiegi surowcowe. Recykling chemiczny może być głównym składnikiem kompleksowego recyklingu tworzyw sztucznych. To czyni go interesującą propozycją dla przemysłu motoryzacyjnego. Wspólnie z Audi zajmujemy się centralnym zagadnieniem, jakim jest uczynienie samochodów bardziej zrównoważonymi środowiskowo i przyjaznymi dla środowiska, niezależnie od rodzaju układu napędowego – mówi dr Christian Kühne, dyrektor zarządzający think–tanku. Audi, wraz ze swoimi dostawcami, w ramach warsztatów CO2 określiło recykling chemiczny jako szansę. Celem programu CO2 Audi jest jak najbardziej efektywne wykorzystanie zasobów i redukcja emisji dwutlenku węgla w łańcuchu wartości dodanej, z naciskiem na materiały, które są potrzebne w dużych ilościach lub wymagają szczególnie energochłonnych procesów produkcyjnych. Dobrym przykładem jest tu zamknięty obieg aluminium, dzięki któremu Audi i jego dostawcy przetwarzają odpady aluminiowe i doprowadzają je do poziomu jakości nowego produktu. Metoda ta, tylko w bilansie środowiskowym za rok 2019, pozwoliła na ograniczenie emisji około 150 000 ton metrycznych CO2. Koncern z Ingolstadt planuje stopniowo zwiększać udział materiałów uzyskiwanych z surowców wtórnych w swoich modelach. Najnowszym przykładem jest wykorzystanie tworzywa PET w Audi A3. PET jest polimerowym tworzywem sztucznym, który można oddzielić od innych materiałów, dzięki czemu jest łatwiejszy do recyklingu. W nowym Audi A3 dostępne są trzy wersje tekstylnych obić foteli, o zawartości materiałów z recyklingu do 89 procent. Jak zatem widać, są wykonane z materiałów jeszcze nie w pełni pochodzących z całkowitego recyklingu. – Wyzwaniem jest spodnia warstwa tkaniny, która jest połączona z warstwą wierzchnią za pomocą kleju. Pracujemy nad zastąpieniem go poliestrem nadającym się do recyklingu – mówi Ute Grönheim, odpowiedzialna za rozwój materiałów tekstylnych w Audi. – Naszym celem jest wyprodukowanie obić z tego samego rodzaju materiału, ale takich, które można w całości poddać recyklingowi. Jesteśmy już blisko osiągnięcia tego celu. W przyszłości wszystkie tekstylne obicia foteli, wszystkich modeli z gamy Audi, mają być wykonane z materiałów pochodzących z recyklingu. Jeśli uda się wykazać ich techniczną wykonalność, Audi planuje uprzemysłowić tę technologię, a następnie stopniowo stosować ją do coraz większej ilości komponentów. Czytaj też:

pojazd przyszłości z tworzyw sztucznych