Auto's zijn een onmisbaar onderdeel van het moderne leven en bieden veel gemak bij het reizen van mensen. De auto-industrie heeft zich in de loop van de tijd ontwikkeld, waarbij de toeleveringsketen steeds volwassener wordt. Bovendien heeft een reeks aanverwante industrieën die uit de automobielsector zijn voortgekomen, ook een substantiële groei doorgemaakt. De afgelopen jaren is het gebied van auto-interieurs en -exterieurs bijzonder levendig geweest, waarbij de toepassing van nieuwe materialen en technologieën nieuwe vitaliteit in dit industriesegment heeft geïnjecteerd.
Autodashboard
Als het interieur van een auto is ontworpen om een comfortabele rijervaring te bieden, dan is de buitenkant van de auto bedoeld om de esthetiek van het voertuig te verbeteren en tegelijkertijd de veiligheid tijdens het reizen te garanderen. Vanwege de specifieke functies van auto's moeten de exterieuronderdelen van auto's voldoen aan de "drie standaardisatie"-ontwerpprincipes, namelijk standaardisatie, serialisatie en universalisatie. Tegelijkertijd moeten ze ook voldoen aan de ‘zes prestatie-eisen’, waaronder rationaliteit, betrouwbaarheid, kosteneffectiviteit, vooruitgang, onderhoudsgemak en maakbaarheid.
Tijdens het ontwerpproces is het essentieel om de lokale regelgevingsnormen grondig te implementeren, gebaseerd op de landen of regio's waar het voertuigmodel op de markt zal worden gebracht. Dit omvat voornamelijk de specificaties voor de afstand tussen de gaten voor de kentekenplaten in de voor- en achterbumper, of er gaten moeten worden gereserveerd voor de installatie van mistlampen, vereisten voor verlichtingsarmaturen, voorschriften voor externe uitsteeksels en de afmetingen van openingen, waaronder andere gerelateerde vereisten. Bovendien is de goedkeuring van de relevante afdelingen noodzakelijk om ervoor te zorgen dat het voorste gedeelte van de radiatorgrille voldoet aan de koelingseisen van de motor en het airconditioningsysteem.
Bovendien variëren de eisen aan materialen voor verschillende delen van de buitenkant van de auto. Voor componenten zoals achteruitkijkspiegels, roosters en mistlampafdekkingen is er behoefte aan een goede hittebestendigheid, krasbestendigheid, lichtechtheid en chemische corrosiebestendigheid. Onderdelen zoals dakdragers, parkeerplaatsen en gelaste sierstrips die het hele jaar door aan direct zonlicht worden blootgesteld, vereisen een goede hittebestendigheid, weerstand tegen lage temperaturen, lichtechtheid en chemische corrosiebestendigheid. Ondertussen moeten onderdelen in de buurt van het chassis, zoals wielnaven en bumpers, een goede stijfheid, krasbestendigheid, slagvastheid bij lage temperaturen en weerstand tegen grindinslagen hebben.
Momenteel omvatten de kunststoffen die in auto's worden gebruikt doorgaans PP (polypropyleen), PE (polyethyleen), ABS (acrylonitril-butadieen-styreen), PMMA (acryl), PA (nylon), PC (polycarbonaat) en andere. Met de versterking van het milieubewustzijn en de verkenning van nieuwe materialen door onderzoekers breidt de opkomst en het gebruik van nieuwe soorten kunststoffen zich echter geleidelijk uit naar het gebied van auto-exterieurs. Van cellulose gewonnen uit planten als stro, vlas, suikerbieten en katoenzaaddoppen kan bijvoorbeeld biobased plastic worden gemaakt voor gebruik in de auto-industrie.
Hoewel de kwestie van de sterkte van biogebaseerde kunststoffen een beperkende factor blijft voor het wijdverbreide gebruik ervan in sommige gespecialiseerde componenten, zijn er succesvolle gevallen geweest op het gebied van exterieurbekleding van auto's. In het ‘biobased’ lichtgewicht elektrische voertuig dat eerder in Nederland werd gebouwd, werd dit soort materiaal gebruikt. Het voorzag niet alleen de gerelateerde componenten van een sterkte-gewichtsverhouding die dicht bij die van glasvezel lag, maar verminderde ook het gewicht van de voertuigcarrosserie aanzienlijk.
Kunststofmaterialen vertonen ideale verwerkings- en gebruikseigenschappen, en vergeleken met traditionele metalen materialen die in de autoproductie worden gebruikt, bieden ze lagere kosten en een lichter gewicht, wat aansluit bij de trend naar lichtere voertuigen. Als gevolg hiervan vervangen steeds meer kunststof auto-onderdelen metalen onderdelen. Veel voorkomende auto-onderdelen voor het exterieur zijn onder meer voor- en achterbumpers, achteruitkijkspiegels, bagagerekken, roosters, wielnaven, autolampen en hun componenten, deurgreepconstructies, decoratieve radiateurafdekkingen, crashbalken, zijlijsten, ruitenwissers en meer.
Hier zijn enkele veelvoorkomende toepassingen van kunststoffen in de buitenkant van auto’s:
1. Bumpers: Dit omvat zowel voor- als achterbumpers. Bumpers zijn ontworpen om energie te absorberen tijdens botsingen met voertuigen, waardoor schade aan de carrosserie van de auto en letsel bij passagiers worden verminderd. Ze moeten een goede slagvastheid, weersbestendigheid en verfhechtingseigenschappen bezitten. Composietmaterialen zoals polyestersystemen, polypropyleensystemen en TPO (Thermoplastic Olefin) worden veel gebruikt in kunststof bumpers.
2. Achteruitkijkspiegels: Vanwege hun langdurige blootstelling aan zonlicht, regen en de gevolgen van het klimaat, evenals de impact van het rijden op hobbelige wegen, moeten de materialen die in achteruitkijkspiegels worden gebruikt een bepaald niveau van weersbestendigheid hebben. Rekening houdend met de vereisten op het gebied van temperatuur, vochtigheid, sterkte, impact en buigprestaties, moeten de materialen ook bestand zijn tegen veroudering, corrosie en goede spuitgiet- en verfhechtingseigenschappen hebben. Veelgebruikte materialen voor dit doel zijn hittebestendig ABS, PC, ASA, PBT+GF, enzovoort.
3. Bagagerek: Zorg ervoor dat het bagagerek onbeschadigd blijft onder verschillende complexe belastingsomstandigheden. De gebruikte materialen moeten voldoende vermoeiingssterkte hebben om te garanderen dat het bagagerek geen ernstige vermoeiingsschade oploopt wanneer de auto met hoge snelheid rijdt of tijdens een noodstop. Veel voorkomende materialen die kunnen worden gebruikt zijn PC/PBT, PC/ASA, PC/ABS, ASA, enz.
4. Voertuigverlichting: deze kunnen onder meer worden onderverdeeld in koplampen, achterlichten, richtingaanwijzers en kentekenplaatverlichting. Ze spelen een cruciale rol bij het veilig besturen van voertuigen. De combikoplampen bevinden zich aan de voorzijde van het voertuig en dienen voornamelijk voor verlichtings- en signaleringsdoeleinden. De materialen die worden gebruikt om voertuigverlichting te vervaardigen, moeten een goede slagvastheid, lichtdoorlatendheid, weersbestendigheid en verwerkingsgemak hebben. De lampafdekkingen zijn doorgaans gemaakt van PC (polycarbonaat) of PMMA (polymethylmethacrylaat) materialen, terwijl de lampvoeten doorgaans zijn gemaakt van ABS (acrylonitril-butadieen-styreen).
auto koplampen
De integratie van kunststoffen in het exterieurontwerp van auto's betekent een opmerkelijke vooruitgang in het ontwerp en de productie van voertuigen. Terwijl de auto-industrie zich blijft ontwikkelen, heeft het gebruik van kunststoffen een harmonieus evenwicht bereikt tussen esthetische aantrekkingskracht, functionele efficiëntie en ecologische duurzaamheid. De veelzijdigheid en het aanpassingsvermogen van plastic materialen hebben ook kunnen voldoen aan de uiteenlopende eisen van de buitenkant van auto's, waarbij de aanwezigheid van plastic een schaduw werpt van duurzaamheid en lichtgewicht ontwerp tot kosteneffectiviteit en vermindering van het milieu. Met voortdurend onderzoek en ontwikkeling op het gebied van biogebaseerde en geavanceerde kunststoffen zal de toekomst van het exterieurontwerp van auto's verdere innovatie verwelkomen. Dit markeert niet alleen een paradigmaverschuiving in het materiaalgebruik voor voertuigen, maar weerspiegelt ook de toewijding van de auto-industrie om duurzame praktijken en baanbrekende technologieën te omarmen, met als doel een groenere, efficiëntere toekomst.