Близько 900 000 тонн поліуретану (ПУ) було використано в 1996 році в автомобільній промисловості. Сімейний автомобіль містить близько 18 кг ПУ, тоді як розкішний автомобіль використовує близько 30 кг цього матеріалу. За даними джерел ICI Поліуретани ці показники перевищать мільйон тонн у 2000 році, а споживання буде продовжувати зростати протягом наступного століття.

всередині

Частиною успіху ПУ є його здатність вироблятися різними способами, наприклад, гнучка піна (щільність 30 кг/м3) або тверда та жорстка пластмаса (1220 кг/м3 щільність). Багато інших властивостей можна адаптувати на етапі розробки, щоб задовольнити конкретні умови, які кожен виробник автомобілів може мати для різних застосувань.

ICI тісно співпрацює з виробниками транспортних засобів та трансформаторами деталей у всьому світі з метою розробки систем PU для нових застосувань та існуючих, але які виготовляються з різних матеріалів.

Найважливіше зростання буде в області акустичного загасання, за яким слідуватимуть такі підсистеми, як дверні панелі, рульові колеса та панелі приладів. Сьогодні поліуретан вже використовується звичайно в сидіннях, хоча слід також зазначити, що недавні досягнення у властивостях матеріалів призводять до значних зрушень у комфорті пасажирів та пілотів, а також терміну служби сидінь і довше.

Зменшення шуму

Занадто багато шуму має значення як комфорту, так і безпеки, особливо для водія. Ефекти варіюються від простої невиразної мови до впливу шуму на втому. Деякі матеріали акустично ізолюють та поглинають шум, що створюється двигуном, підвіскою або колесами, але ми не повинні забувати, що їх обов'язок полягає у виконанні цих вимог, не впливаючи на вагу автомобіля чи ціну.


Рисунок 1 Формований профіль з тактильною піною та композитом, спрямований на зменшення шуму всередині автомобіля

Оскільки більша частина шуму передається через нижню частину автомобіля або вхідні двері, слідчі досліджують ICI в області акустики вони в основному зосереджуються на цих сферах. Певного успіху було досягнуто в адаптації протишумових систем до різних автомобілів завдяки поєднанню спеціалізованих пінополіуретанових пінопластів із техніками, що враховують акустичні характеристики кожного типу автомобіля. Це дослідження призвело компанію до розробки серії пінополіуретанових пін, що пом'якшують шум, із значно поліпшеними характеристиками та легко інтегруються в автомобіль. Акустичні властивості піни можуть бути адаптовані до кожного з конкретних шумів, а потім відформовані матом з декількох шарів композиту за один процес.

Формування пінопласту відповідно до профілю підлоги автомобіля покращує ефективність поглинання композиту завдяки оптимальному контакту з поверхнею підлоги. Це можна додатково поліпшити, використовуючи пінопластову піну, призначену для клейової поверхні. У цьому випадку він прилягає безпосередньо до землі, усуваючи можливі бульбашки повітря, які можуть зменшити протишумовий ефект всієї системи. Клей PU також може видалити важкі бітумні компоненти, традиційно використовувані в більшості транспортних засобів.

Хоча комп'ютеризована "карта" акустики зроблена на ранніх стадіях розвитку, перші результати демонструють великий потенціал цієї техніки як для салону автомобіля, так і для застосувань під капотом.

Дизайн автомобільних крісел приділяє все більшу увагу виробників автомобілів. Доведено, що стиль сидіння, комфорт та безпека сприяють першому естетичному ефекту автомобіля та забезпечують більше задоволення споживачів, тоді як їх довговічність може відображатися на залишковій вартості автомобіля.

Останні розробки, в основному здійснювані в Європі, свідчать про перехід від технології гарячого затвердіння TDI (толуол-діізоціанат) до технології холодного затвердіння на основі MDI (метилен-дифенілен-діізоціанат) і TDI. Ця найновіша технологія має перевагу в тому, що вона знижує витрати на цвіль та споживає менше енергії, а також зменшує кількість відходів. Ще однією великою перевагою MDI є те, що пінопласт можна формувати на тонкі зрізи, зберігаючи при цьому свої еластичні властивості та відмінні властивості повзучості, фактори, що впливають на комфорт та довговічність виробу.

Основна функція сидіння - забезпечити комфорт пасажиру як в статичних, так і в динамічних умовах. Статичне відчуття вимагає високої стійкості з гладкою поверхнею та гарної міцності для великих ваг. Однак саме динамічний комфорт можна вважати ключовим. Таким чином, можливість адаптувати всі піни MDI PU до конкретних динамічних вимог є відповідною перевагою.

ICI розробив методи комп'ютерного моделювання, які можуть імітувати динамічну поведінку спіненого автокрісла. Вони враховують необхідні фактори, щоб мати можливість вибрати піну MDI, яка пристосовується до характерних вібрацій автомобіля.

Також є великий прогрес у зменшенні ваги. Новітні системи MDI PU дозволяють зменшити щільність сидінь з 60 кг/м3 (типовий показник у 1990 р.) До 32 кг/м3 у 1997 р. Покращені властивості пінопласту також дозволяють зменшити об’єм сидіння, не втрачаючи жодна з властивостей, яких вимагають виробники автомобілів.


Рисунок 2 Внутрішні декоративні елементи SRIM PU на основі високоміцного MDI низької щільності забезпечують значну економію ваги порівняно із звичайними матеріалами.

Іншим аспектом, не менш важливим, ніж попередні, є той факт, що зменшення обсягу піни також сприяє зниженню витрат. ICI розпочав серію програм з деякими постачальниками з розробки концепції сидіння з низьким обсягом піни і, отже, низькою вартістю, але з високим рівнем комфорту та довговічності, як правило, пов'язаних з технологією MDI.

Компоненти

Універсальність та переваги ваги всіх поліуретанів на основі MDI витісняють інші звичайні пластмаси в інтер’єрних компонентах. Деякі програми - це рульові колеса, панелі приладів або панелі приладів, панелі дверей, піддони або хедлайнер. Пасивну безпеку також можна підвищити, вводячи пінополіуретан, що поглинає енергію (спочатку розроблений для кріплення на бампері), в структурні елементи інтер’єру або в оздоблення деталей. Сюди входять системи захисту від фронтального та бічного ударів. Очікується значне зростання в цій галузі, особливо, оскільки виробники автомобілів рухаються до нових стандартів безпеки, таких як FMVSS 201.

На кермах використовуються цілісні пінопластові піни, які забезпечують м’який дотик і можуть бути виготовлені в різноманітних текстурах та кольорах поверхні. Процес цих деталей також дозволяє формувати пінопласт за допомогою різних вставок, таких як кришки для подушка безпеки, одночасно даючи можливість отримати широкий спектр різних форм, змінюючи товщину секцій.

Що стосується приладових панелей, оскільки виробники вимагають більш високої якості в моделях нижчого класу, важливо реагувати на потребу виробляти з низькою вартістю, з більш легкими і тонкими конструкціями, з м’яким відчуттям, і які можуть включати аксесуари, наприклад, подушка безпеки для другого пілота. Поширений дизайн поєднує декоративну зовнішню обшивку зі структурним компонентом, об’єднаним напівжорсткою пінопластовою піною. Зовнішні шкури можуть бути виготовлені з ПВХ, сплавів АБС/ПВХ, листів ТПО або, нещодавно, поліуретану. Останній матеріал має хороший потенціал для витіснення традиційних матеріалів, таких як ПВХ.

Що стосується конструктивної частини пульта управління, він може бути виготовлений з поліпропілену, АБС або, все частіше, пінопласту SRIM (Структурна реакційна ін'єкційна формовка) посилений скловолокном. Останні розробки PU RRIM (Посилена реакція Лиття під тиском) та піни SRIM призводять до їх розширення у багатьох частинах салону автомобіля. Головна перевага - значне зниження ваги. Наприклад, як заміна АБС на дверних панелях, він може знизити щабель до 4 кг.

RRIM та SRIM також забезпечують велику конструктивну свободу, особливо завдяки чудовій міцності конструкції, термічній стабільності та вологостійкості.