Автомобили являются неотъемлемой частью современной жизни, предлагая людям значительные удобства в поездках. Автомобильная промышленность со временем развивалась, а ее цепочка поставок становилась все более зрелой. Кроме того, значительный рост наблюдается в ряде смежных отраслей, возникших на базе автомобильного сектора. В последние годы сфера интерьеров и экстерьеров автомобилей стала особенно динамичной: применение новых материалов и технологий придало новую жизнь этому сегменту отрасли.
Если интерьер автомобиля предназначен для обеспечения комфортного вождения, то внешний вид автомобиля призван улучшить эстетику автомобиля, обеспечивая при этом безопасность во время путешествия. Из-за специфических функций автомобилей внешние детали автомобиля должны соответствовать принципам «трех стандартизации», а именно стандартизации, сериализации и универсализации. В то же время они также должны соответствовать «шести требованиям к производительности», к которым относятся рациональность, надежность, экономичность, прогрессивность, простота обслуживания и технологичность.
В процессе проектирования важно тщательно соблюдать местные нормативные стандарты в зависимости от страны или региона, где модель автомобиля будет продаваться. Сюда, в первую очередь, входят характеристики расстояния между отверстиями для номерных знаков переднего и заднего бампера, необходимость резервирования отверстий для установки противотуманных фар, требования к осветительным приборам, нормы по внешним выступам и размерам отверстий, в том числе другие соответствующие требования. Кроме того, необходимо одобрение соответствующих ведомств, чтобы гарантировать, что передняя часть решетки радиатора соответствует требованиям к охлаждению двигателя и системы кондиционирования воздуха.
Кроме того, для некоторых частей экстерьера автомобиля требования к материалам различаются. Для таких компонентов, как зеркала заднего вида, решетки и крышки противотуманных фар, требуется хорошая термостойкость, устойчивость к царапинам, светостойкость и стойкость к химической коррозии. Такие детали, как багажники на крыше, места для парковки автомобилей и сварные декоративные планки, которые круглый год подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, требуют хорошей термостойкости, устойчивости к низким температурам, светостойкости и стойкости к химической коррозии. Между тем, детали рядом с шасси, такие как ступицы колес и бамперы, должны иметь хорошую жесткость, устойчивость к царапинам, ударопрочность при низких температурах и устойчивость к воздействию гравия.
В настоящее время пластмассы, используемые в автомобилях, обычно включают PP (полипропилен), PE (полиэтилен), ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол), PMMA (акрил), PA (нейлон), PC (поликарбонат) и другие. Однако с усилением экологической осведомленности и исследованием исследователями новых материалов появление и использование новых типов пластмасс постепенно распространяется и на область автомобильных экстерьеров. Например, целлюлоза, извлеченная из таких растений, как солома, лен, сахарная свекла и шелуха семян хлопчатника, может быть превращена в пластики на биологической основе для использования в автомобильной промышленности.
Хотя вопрос прочности биопластиков остается ограничивающим фактором для их широкого использования в некоторых специализированных компонентах, были успешные примеры в области внешней отделки автомобилей. В «биологическом» легком электромобиле, ранее построенном в Нидерландах, использовался этот тип материала. Это не только обеспечило сопутствующим компонентам соотношение прочности и веса, близкое к стекловолокну, но и существенно снизило массу кузова автомобиля.
Пластмассовые материалы обладают идеальными свойствами обработки и использования, а по сравнению с традиционными металлическими материалами, используемыми в автомобилестроении, они предлагают более низкую стоимость и меньший вес, что соответствует тенденции к более легким автомобилям. В результате все большее количество пластиковых автомобильных компонентов заменяет металлические. Общие внешние детали автомобиля включают передний и задний бамперы, зеркала заднего вида, багажники, решетки, ступицы колес, автомобильные фары и их компоненты, дверные ручки в сборе, декоративные крышки радиатора, защитные балки, боковые молдинги, дворники и многое другое.
Вот некоторые распространенные применения пластика в автомобильном экстерьере:
1. Бамперы: сюда входят как передний, так и задний бамперы. Бамперы предназначены для поглощения энергии при столкновениях транспортных средств, уменьшая повреждение кузова автомобиля и травматизм пассажиров. Они должны обладать хорошей ударопрочностью, устойчивостью к атмосферным воздействиям и адгезией краски. Композитные материалы, такие как полиэфирные системы, полипропиленовые системы и ТПО (термопластичный олефин), обычно используются в пластиковых бамперах.
2. Зеркала заднего вида. Из-за длительного воздействия солнечного света, дождя и воздействия климата, а также воздействия вождения по неровным дорогам материалы, используемые в зеркалах заднего вида, должны иметь определенный уровень устойчивости к погодным условиям. Учитывая требования к температуре, влажности, прочности, ударам и изгибу, материалы также должны быть устойчивы к старению, коррозии, иметь хорошие свойства литья под давлением и адгезии краски. Обычно для этой цели используются термостойкие материалы ABS, PC, ASA, PBT+GF и т. д.
3. Багажная полка. Убедитесь, что багажная полка не повреждена в различных сложных стрессовых условиях. Используемые материалы должны обладать достаточной усталостной прочностью, чтобы гарантировать, что багажник не получит серьезных усталостных повреждений при движении автомобиля на высоких скоростях или при экстренном торможении. Обычные материалы, которые можно использовать, включают ПК/ПБТ, ПК/ASA, ПК/АБС, ASA и т. д.
4. Световые приборы автомобиля: их можно разделить на фары, задние фонари, указатели поворота и фонари номерного знака, среди прочего. Они играют решающую роль в безопасной эксплуатации транспортных средств. Комбинированные фары расположены в передней части автомобиля и служат главным образом для освещения и подачи сигналов. Материалы, используемые для изготовления автомобильных фар, должны обладать хорошей ударопрочностью, светопроницаемостью, атмосферостойкостью и простотой обработки. Крышки ламп обычно изготавливаются из материалов ПК (поликарбонат) или ПММА (полиметилметакрилат), а цоколи ламп обычно изготавливаются из АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол).
Интеграция пластика в дизайн экстерьера автомобиля означает заметный прогресс в проектировании и производстве автомобилей. Поскольку автомобильная промышленность продолжает развиваться, использование пластмасс позволило достичь гармоничного баланса между эстетической привлекательностью, функциональной эффективностью и экологической устойчивостью. Универсальность и адаптируемость пластиковых материалов также позволили удовлетворить разнообразные требования автомобильного экстерьера, отбрасывая тень присутствия пластика: от долговечности и легкого дизайна до экономичности и снижения вреда для окружающей среды. Благодаря постоянным исследованиям и разработкам в области биологических и современных пластиковых материалов будущее автомобильного внешнего дизайна будет приветствовать дальнейшие инновации. Это не только знаменует собой смену парадигмы использования материалов для транспортных средств, но и отражает приверженность автомобильной промышленности внедрению устойчивых методов и новаторских технологий, стремящихся к более экологичному и эффективному будущему.