Ô tô là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại, mang đến sự tiện lợi đáng kể cho việc đi lại của con người. Ngành công nghiệp ô tô đã phát triển theo thời gian, với chuỗi cung ứng ngày càng trưởng thành. Ngoài ra, một loạt ngành công nghiệp liên quan nổi lên từ lĩnh vực ô tô cũng có mức tăng trưởng đáng kể. Trong những năm gần đây, lĩnh vực nội ngoại thất ô tô đặc biệt sôi động với việc ứng dụng các vật liệu, công nghệ mới tiếp thêm sức sống mới cho mảng ngành này.
Bảng điều khiển xe
Nếu nội thất ô tô được thiết kế nhằm mang lại cảm giác lái thoải mái thì ngoại thất ô tô nhằm mục đích nâng cao tính thẩm mỹ cho xe đồng thời đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển. Do chức năng đặc thù của ô tô, các bộ phận ngoại thất ô tô phải tuân thủ nguyên tắc thiết kế “ba tiêu chuẩn hóa” là tiêu chuẩn hóa, tuần tự hóa và phổ cập hóa. Đồng thời, chúng cũng phải đáp ứng “sáu yêu cầu về hiệu suất”, bao gồm tính hợp lý, độ tin cậy, hiệu quả về chi phí, tính tiến bộ, dễ bảo trì và khả năng sản xuất.
Trong quá trình thiết kế, điều cần thiết là phải thực hiện triệt để các tiêu chuẩn quy định của địa phương dựa trên các quốc gia hoặc khu vực nơi mẫu xe sẽ được bán trên thị trường. Điều này chủ yếu bao gồm các thông số kỹ thuật về khoảng cách giữa các lỗ cho biển số cản trước và cản sau, liệu có cần dành lỗ để lắp đèn sương mù hay không, các yêu cầu đối với thiết bị chiếu sáng, quy định về phần nhô ra bên ngoài và kích thước của các lỗ hở, trong số đó. các yêu cầu liên quan khác. Ngoài ra, cần có sự phê duyệt của các bộ phận liên quan để đảm bảo diện tích phía trước của lưới tản nhiệt đáp ứng nhu cầu làm mát động cơ và hệ thống điều hòa không khí.
Ngoài ra, đối với một số bộ phận bên ngoài ô tô, yêu cầu về vật liệu cũng khác nhau. Đối với các bộ phận như gương chiếu hậu, lưới tản nhiệt, ốp đèn sương mù cần có khả năng chịu nhiệt, chống trầy xước, bền nhẹ, chống ăn mòn hóa học tốt. Các bộ phận như giá nóc, khu vực đỗ xe, dải trang trí hàn tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng quanh năm đòi hỏi khả năng chịu nhiệt, chịu nhiệt độ thấp, bền nhẹ và chống ăn mòn hóa học tốt. Trong khi đó, các bộ phận gần khung xe như trục bánh xe, cản xe cần có độ cứng tốt, chống trầy xước, chịu va đập ở nhiệt độ thấp, chống va đập do sỏi đá.
Hiện nay, các loại nhựa được sử dụng trong ô tô thường bao gồm PP (Polypropylene), PE (Polyethylene), ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), PMMA (Acrylic), PA (Nylon), PC (Polycarbonate) và các loại khác. Tuy nhiên, với việc nâng cao nhận thức về môi trường và việc khám phá các vật liệu mới của các nhà nghiên cứu, sự xuất hiện và sử dụng các loại nhựa mới đang dần mở rộng sang lĩnh vực ngoại thất ô tô. Ví dụ, cellulose chiết xuất từ thực vật như rơm, lanh, củ cải đường và vỏ hạt bông có thể được chế tạo thành nhựa sinh học để sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô.
Mặc dù vấn đề về độ bền của nhựa sinh học vẫn là yếu tố hạn chế việc sử dụng rộng rãi chúng trong một số bộ phận chuyên dụng, nhưng vẫn có những trường hợp thành công trong lĩnh vực trang trí ngoại thất ô tô. Loại vật liệu này đã được sử dụng trong loại xe điện nhẹ "dựa trên sinh học" trước đây được chế tạo ở Hà Lan. Nó không chỉ cung cấp cho các bộ phận liên quan tỷ lệ độ bền trên trọng lượng gần bằng sợi thủy tinh mà còn giảm đáng kể trọng lượng của thân xe.
Vật liệu nhựa thể hiện các đặc tính xử lý và sử dụng lý tưởng, đồng thời so với vật liệu kim loại truyền thống được sử dụng trong sản xuất ô tô, chúng có chi phí thấp hơn và trọng lượng nhẹ hơn, phù hợp với xu hướng hướng tới các phương tiện nhẹ hơn. Do đó, ngày càng có nhiều linh kiện ô tô bằng nhựa thay thế linh kiện kim loại. Các bộ phận ngoại thất thông thường của ô tô bao gồm cản trước và sau, gương chiếu hậu, giá để hành lý, lưới tản nhiệt, trục bánh xe, đèn ô tô và các bộ phận của chúng, cụm tay nắm cửa, vỏ trang trí tản nhiệt, dầm chống va chạm, đường gờ bên, cần gạt nước kính chắn gió, v.v.
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của nhựa trong ngoại thất ô tô:
1. Cản trước: Bao gồm cả cản trước và cản sau. Cản trước được thiết kế để hấp thụ năng lượng khi va chạm với xe, giảm hư hỏng cho thân xe và thương tích cho hành khách. Chúng cần có khả năng chống va đập, chịu thời tiết tốt và có đặc tính bám dính sơn. Các vật liệu tổng hợp như hệ thống polyester, hệ thống polypropylen và TPO (Thermoplastic Olefin) thường được sử dụng trong các tấm cản nhựa.
2. Gương chiếu hậu: Do phải tiếp xúc lâu dài với nắng, mưa và ảnh hưởng của khí hậu cũng như sự tác động của việc lái xe trên đường gập ghềnh nên vật liệu làm gương chiếu hậu cần phải có khả năng chống chịu thời tiết ở mức độ nhất định. Xem xét các yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm, độ bền, va đập và hiệu suất uốn, vật liệu cũng phải có khả năng chống lão hóa, ăn mòn và có đặc tính bám dính sơn và ép phun tốt. Các vật liệu thường được sử dụng cho mục đích này bao gồm ABS, PC, ASA, PBT+GF chịu nhiệt, v.v.
3. Giá để hành lý: Đảm bảo rằng giá để hành lý không bị hư hại trong các điều kiện căng thẳng phức tạp khác nhau. Vật liệu được sử dụng phải có đủ độ bền mỏi để đảm bảo giá để hành lý không bị hư hại do mỏi nghiêm trọng khi ô tô di chuyển ở tốc độ cao hoặc khi phanh khẩn cấp. Các vật liệu phổ biến có thể được sử dụng bao gồm PC/PBT, PC/ASA, PC/ABS, ASA, v.v.
4. Đèn xe: Chúng có thể được phân loại thành đèn pha, đèn hậu, đèn xi nhan và đèn soi biển số, cùng nhiều loại khác. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc vận hành an toàn của phương tiện. Đèn pha kết hợp được bố trí ở phía trước xe và chủ yếu phục vụ mục đích chiếu sáng và báo hiệu. Vật liệu dùng để sản xuất đèn xe cần có khả năng chống va đập, truyền ánh sáng tốt, chịu được thời tiết và dễ gia công. Vỏ đèn thường được làm từ vật liệu PC (polycarbonate) hoặc PMMA (polymethyl methacrylate), trong khi đế đèn thường được làm từ ABS (acrylonitrile butadiene styrene).
đèn pha ô tô
Việc tích hợp nhựa trong thiết kế ngoại thất ô tô biểu thị một tiến bộ đáng chú ý trong thiết kế và sản xuất xe. Khi ngành công nghiệp ô tô tiếp tục phát triển, việc sử dụng nhựa đã đạt được sự cân bằng hài hòa giữa tính thẩm mỹ, hiệu quả chức năng và tính bền vững của môi trường. Tính linh hoạt và khả năng thích ứng của vật liệu nhựa cũng có thể đáp ứng nhu cầu đa dạng của ngoại thất ô tô, tạo nên sự hiện diện của nhựa từ độ bền và thiết kế nhẹ đến hiệu quả chi phí và giảm thiểu môi trường. Với sự nghiên cứu và phát triển không ngừng về vật liệu nhựa tiên tiến và dựa trên sinh học, tương lai của thiết kế ngoại thất ô tô sẽ chào đón sự đổi mới hơn nữa. Điều này không chỉ đánh dấu sự thay đổi mô hình trong việc sử dụng vật liệu cho xe cộ mà còn phản ánh cam kết của ngành công nghiệp ô tô trong việc áp dụng các biện pháp thực hành bền vững và công nghệ tiên phong, hướng tới một tương lai xanh hơn, hiệu quả hơn.