Drukuj

Technologia tworzyw pomaga koncernowi Ford

Technologia tworzyw pomaga koncernowi Ford
Konstruktorzy koncernu Ford znaleźli sposób na obniżenie poziomu spalania w swoich nowych samochodach. Wykorzystali nowatorskie rozwiązania ze świata tworzyw sztucznych.

Nowe rozwiązanie nie wymaga ingerencji w mechanikę pojazdów. To ważne, bo w dobie zaostrzania standardów ekologicznych, producenci motoryzacyjni zmuszeni są szukać nowych rozwiązań, które pozwoliłyby im na tworzenie coraz lżejszych aut, co bezpośrednio łączy się z obniżeniem zużycia paliwa i ograniczeniem emisji spalin. Na ciekawy pomysł realizacji nowych celów wpadli specjaliści Forda. Dzięki zastosowaniu unikatowej technologii produkcji elementów wykonanych z tworzyw sztucznych, w przyszłości nowe samochody będą lżejsze od swoich współczesnych odpowiedników o 90-350 kg.

Tak znaczące obniżenie wagi samochodów będzie możliwe dzięki wytwarzaniu tworzywowych elementów w technologii MuCell, która została odkryta przez naukowców z renomowanego Massachusetts Institute of Technology. Specyficzne rozwiązanie polega na wpompowywaniu małych pęcherzyków gazów do tworzyw, które są wtryskiwane do form. Uzyskane w ten sposób elementy są w naturalny sposób lżejsze od tych, które wytwarzano w tradycyjny sposób.

Ford, MuCell


Jedynym minusem tak wyprodukowanych części jest ich mniejsza wytrzymałość, jednak specjaliści Forda zapewniają, że to nie stanowi żadnego problemu. Nowe elementy będą projektowane w taki sposób, aby były od 50 do 100 proc. mocniejsze, niż przewidują normy. Ford chce, aby technologia MuCell w 2020 roku była stosowana we wszystkich samochodach marki.

Za wspomnianą już technologia MuCell kryje się interesujący sposób otrzymywania spienionych wyprasek. Technologia spieniania ze względu na swoje istotne zalety ma daleko idące znaczenie dla całego przemysłu tworzyw sztucznych.

Metoda MuCell stosowana jest do wytwarzania bardzo drobno jednolicie spienionych detali, przez co zostaje obniżona masa, ale ma także inne znaczące zalety m.in. skraca się czas cyklu oraz potrzebną siłę zwarcia. Do procesu używany jest azot lub dwutlenek węgla sprężony do stanu fizycznego określanego jako nadkrytyczny. W takim stanie fizycznym gaz ma dwie istotne własności, można go precyzyjnie dozować oraz jest rozpuszczalny w roztopionych tworzywach sztucznych będących pod określonym ciśnieniem. Czynnik ten jest precyzyjnie dozowany do środkowej części cylindra za pomocą wtryskiwaczy, gdzie ulega rozpuszczeniu w tworzywie, tworząc układ jednofazowy.

Po wtrysku, w formie następuje gwałtowny spadek ciśnienia, powodujący powstanie dyspersyjnych zarodków nukleinowych. Na ich bazie tworzy się spieniona struktura mikrokrystaliczna. W przeciwieństwie do innych metod struktura jest bardzo jednorodna w całej masie, o wielkości porów od 5 do 100 mikronów w zależności od rodzaju i ilości użytego gazu oraz parametrów przetwórstwa. Praktyczne zastosowanie metody MuCell daje zatem znakomite rezultaty. Do najważniejszych należą zmniejszenie masy wypraski, istotne skrócenie czasu cyklu oraz znaczne zmniejszenie ciśnienia wtrysku i potrzebnej siły zwarcia.