Plastics_3_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 24 ТЕМА НОМЕРА /НОУ-ХАУ В ПЕРЕРАБОТКЕ П Л А С Т И К С № 3 ( 1 4 3 ) 2 0 1 5 Минимальный вес, максимальная жесткость Новые возможности Органолисты и органоленты открывают широкие возможности для создания облег- ченных автокомпонентов, но лишь в редких случаях их потенциал раскрывается полно- стью. Чтобы гарантировать максимально возможные жесткость и прочность и таким образом обеспечить малый вес и себестои- мость выпускаемых деталей, требуются новые подходы к проектированию и изготовлению компонентов. Среди них можно отметить оптимизацию структуры изделия с помощью компьютерного моделирования, автоматиза- цию производственных процессов и деталь- ную проработку конструкции элементов. Впечатляющие примеры применения этих волоконных композитов уже можно найти в частности в аэрокосмической от- расли и производстве спортивных товаров, то есть там, где сокращение веса изделий является особенно оправданным. При этом недавно были разработаны различные новые решения, позволяющие применять эти мате- риалы в производстве массовой продукции в секторе машиностроения, в частности в автомобилестроении. Необходимость со- кращать вес автомобильных компонентов обусловлена ужесточением нормативов, касающихся допустимых объемов выброса углекислого газа. В 2020 году вступят в силу новые стандарты ЕС, ограничивающие рас- ход топлива автомобилей 3,6 и 4,1 л на 100 км для дизельных и бензиновых двигателей со- ответственно. В обоих случаях значения бу- дут рассчитываться как средний показатель всех транспортных средств, выпускаемых предприятием [1]. Для массового производства облегчен- ных компонентов особенно хорошо под- ходят термопластичные матрицы, которые обеспечивают малую длительность цикла литья и могут образовывать надежное соеди- нение с армирующими элементами в про- цессе литья под давлением. Преимущества термопластичных систем, армированных непрерывным волокном, и их пригодность для серийного производства уже не раз были продемонстрированы на примере изготовле- ния самых различных компонентов [2]. Органолисты состоят из нескольких сло- ев, что позволяет им эффективно выдержи- вать нагрузки, действующие по различным осям. При этом потенциал этих материалов редко раскрывается полностью, в особен- ности на участках деталей, подвергающихся анизотропным нагрузкам. Это обусловлено тем, что процесс проектирования такого из- делия весьма сложен и при этом необходи- мые для его осуществления инструменты не всегда доступны. Зачастую выбор делается в пользу более или менее изотропной структу- ры, которая создается без учета направления Благодаря своим высоким функциональным свойствам полимерные композиты, армированные волокном, такие как органолисты и органоленты, все чаще используются для замены металлов, позволяя значительно сократить вес выпускаемых деталей. Их применение дает возможность повысить жесткость выпускаемых деталей и уменьшить их вес, что особенно востребовано в автомобилестроении Томас РЕТТЕНВАНДЕР, дипломированный инженер, исследователь в Институте технологий литья полимеров под давлением и автоматизации технологических процессов в Университете Иоганна Кеплера, Пауль ЦВИКЛЬХУБЕР, магистр естественных наук, инженер- проектировщик в ENGEL Austria GmbH, МихаэльФИШЛЬШВАЙГЕР, дипломированный инженер, доктор наук, глава отдела разработок в ENGEL Austria GmbH, Георг ШТАЙНБИХЛЕР, профессор, дипломированный инженер, старший вице-президент по технологическому развитию ENGEL Austria GmbH, директор Института технологий литья полимеров под давлением и автоматизации технологических процессов в Университете Иоганна Кеплера Фото ENGEL Austria