Plastics_6_2010

ТЕМА НОМЕРА /ОБЗОР П Л А С Т И К С № 6 ( 8 8 ) 2 0 1 0 w w w . p l a s t i c s . r u лов, зачастую эксплуатируемые под воздействием высоких температур (особенно элементы моторного от- сека), обладают исключительной тер- мической устойчивостью — до 220°С. Химическая стойкость позволяет не опасаться воздействия бензина, мо- торного масла и других технических жидкостей. А коррозийная стойкость выгодно отличает эти изделия от ана- логичных металлических. Срок службы деталей из премиксов и препрегов измеряется десятилетия- ми. По своей удельной прочности из- делия из этих компаундов также ничем не уступают металлам. Недавно японская компания Teijin представила публике концептуальный электромобиль весом 437 кг, что стало возможным за счет применения ком- позиционных материалов, в том числе премиксов и препрегов. В общей слож- ности автомобиль состоит примерно из 20 формованных деталей. Признанные лидеры грузового авто- мобилестроения Kenworth, Freightliner, Peterbilt, Volvo, Mercedes-Benz, Scania и Mack применяют детали из этих компаундов: капоты, крыши, крылья, подножки со ступеньками, козырьки, аэродинамические пакеты, крышки блока цилиндров и даже спальные кабины. Таким образом, достигается общее снижение веса до 30 процентов. По внешнему виду детали не отлича- ются от металлических. Во-вторых, использование данных компаундов позволяет существенно сократить производственную цепочку по сравнению с традиционно приме- няемыми металлами, исключая такие технологические операции, как сварка, фрезерование и покраска. В основном переработка компаун- дов осуществляется двумя методами: прямым прессованием (в гидравличе- ским прессе) и литьем под давлением (с помощью реактопластавтоматов). Компаунд растекается по пресс-форме и воспроизводит геометрию необходи- мого изделия, а в результате нагрева- ния идет химическая реакция, фор- мирующая трехмерную полимерную структуру. Пресс-форму не требуется обрабатывать разделительными соста- вами. Время выдержки в пресс-форме рассчитывается для каждого изделия в зависимости от толщины стенок и геометрии. Ориентировочно оно со- ставляет 12-20 секунд на миллиметр толщины. Конечный продукт данной произ- водственной цепочки получают уже в требуемом цвете с заложенными эле- ментами креплений. Возможность ре- ализации сложной геометрии деталей позволяет заменять несколько элемен- тов одним из премикса или препрега. Например, по сравнению с предыду- щим поколением автомобилей, в мо- дели Ford Transit 2000 года 19 стальных деталей и пластиковая накладка перед- ней части, изготавливаемые на 22 стан- ках, были полностью заменены одним компонентом из препрега. Экономичное решение Применение премиксов и препре- гов особенно целесообразно в условиях кризисной экономики. Эти материалы значительно дешевле постепенно до- рожающих алюминия, цинка и других традиционных металлов. Их использо- вание особенно выгодно при производ- стве деталей крупными партиями (от 10 тыс. штук). Ведущие мировые автоконцер- ны (BMW group, General Motors, Jaguar Land Rover, Ford, Toyota Motor Corporation) на протяжении многих лет активно применяют компоненты из этих материалов. Композиты не обошли стороной и производителей элитных автомобилей класса luxury. Конструкторы Ferrari, Porsche, Maybach по достоинству оце- нили не только прочность и легкость деталей, но и их ровную, идеально гладкую поверхность. В консерватив- ном английском купе Aston Martin Rapide (выпуск планировался в первой половине 2010 года) крышка багажника и передние крылья выполнены из ли- стового препрега. На сегодняшний день российский рынок значительно отстает от мирово- го по производству композиционных материалов из премиксов и препре- гов. Здесь в первую очередь речь идет об автомобильной промышленности. В России открываются новые заводы европейских автогигантов, и, есте- ственно, перед ними встает проблема локализации компонентой базы. Как такового рынка премиксов и препрегов в России до недавних пор не было. Эти материалы редко при- менялись в нашей промышленности, а их производство не было налажено. В основном сырье для переработки в конечные изделия поставлялось запад- ными производителями. По данным за 2009 год, объем потребления премик- сов и препрегов в России составил все- го 2,7 тыс. тонн. Эти компаунды не прижились сре- ди российских «промышленников» не только в связи со своей стоимостью или таможенными рисками из-за огра- ниченного срока хранения. Переработ- ка премиксов и препрегов включает в себя множество нюансов, которые ва- рьируются для изделий разного типа, поэтому для успешной и высокопроиз- водительной работы требуется тесный контакт переработчика и производите- ля материала, начиная со стадии разра- ботки нового изделия, оснастки для его производства, подбора оптимального состава компаундов, разработки техно- логии переработки. Однако в настоящее время спрос на премиксыи препреги существенно рас- тет. Пресловутый «кризис» дает отече- ственным автозаводам и автопроизво- дителям почву для того, чтобы встать на модернизационный путь развития. Переход на переработку премиксов и препрегов прямым прессованием не должен затянуться надолго, ведь на бывших советских автогигантах есть неплохая материально-техническая база, которую следует разумно обно- вить (например, на большинстве пред- приятий есть промышленные прессы, наличие которых уже значительно снижает расходы на создание линий по переработке этих материалов). 51 Premixes and prepregs for automotive industry support Denis Levinsky According to experts evaluations automotive industry suffered financial and economic crisis to the fullest ex- tent and now it seeks salvation in cost cutting and innovative technologies. The author believes the application of such molding materials as premixes and prepregs (composite materials based on chopped glass fiber and un- saturated polyether resin with various mineral and technological additives) in automotive components production can lead Russian automotive industry to the new level.