Plastic componenten:de weg vrijmaken voor auto-efficiëntie

54,5

Dat is de Corporate Average Fuel Economy, of CAFE, die de Amerikaanse regering verwacht van alle auto's en lichte vrachtwagens van het land te voldoen tegen het jaar 2025. In 2014 was het gemiddelde 24,1 mijl/gallon. De auto-industrie staat dus onder grote druk om het gemiddelde brandstofverbruik van voertuigen in de komende 10 jaar meer dan te verdubbelen. De klok tikt.
De auto-industrie heeft de afgelopen 5-7 jaar al enorme vooruitgang geboekt op het gebied van milieuvriendelijkheid, aangezien hybride-elektrische en elektrische voertuigen aan kracht hebben gewonnen op de markt. Hoewel hybrides en elektrische auto's misschien nog niet helemaal mainstream zijn, is een aantal brandstofefficiënte technologieën onder de motorkap dat wel - zoals start-stop-systemen voor de motor, regeneratief remmen, geavanceerdere automatische transmissies en motoren met directe brandstofinjectie, om er maar een paar te noemen. Maar de auto-industrie zal dat magische cijfer van 54,5 mpg niet halen op één technologie of vooruitgang alleen - er zijn veel variabelen nodig die samenwerken om het voor elkaar te krijgen.

Een van deze variabelen zal waarschijnlijk de implementatie van meer plastic componenten zijn. Geschat wordt dat plastic ongeveer 50 procent uitmaakt van de materialen die je tegenwoordig in auto's aantreft. Maar verbazingwekkend genoeg vertegenwoordigen ze slechts ongeveer 10 procent van het totale gewicht van een voertuig. Een lichtere auto betekent minder belasting van de motor, wat zich direct vertaalt in een beter benzineverbruik.

Hier is een nadere blik op hoe plastic componenten kunnen helpen de auto-industrie in 2025 naar 54,5 mpg te katapulteren: 

Koolstofvezelversterkte kunststof

In het verleden werden ingenieurs gedwongen om metaal in voertuigen te gebruiken om de slagvastheid te behouden die nodig is voor verkeersveiligheid. In het verleden waren kunststoffen niet sterk genoeg om als structurele ondersteuning te worden gebruikt. Deze realiteit verandert met de introductie van met koolstofvezel versterkte

kunststoffen (CFRP). Neem bijvoorbeeld de Corvette Stingray, met een motorkap en dak vervaardigd uit CFRP. De BMW i3, uitgebracht in mei 2014, is een voorbeeld van een in massa geproduceerd voertuig met koolstofvezelversterkte kunststof, met name in het passagierscompartiment.

Critici beweren dat CFRP te duur is om te produceren. Om deze reden investeren autofabrikanten zwaar in CFRP-onderzoek en -ontwikkeling in een poging nieuwe en kostenbesparende productieprocessen voor dit veelbelovende materiaal te ontwikkelen. Het is niet moeilijk te begrijpen waarom, aangezien CFRP 10 keer sterker en 50 procent lichter is dan staal.

3D-printen

3D-printen is een additief fabricageproces waarbij onderdelen op aanvraag laag voor laag worden gemaakt, meestal in plastic. Dit productieproces heeft veel aandacht van het publiek getrokken, maar wordt nog steeds voornamelijk gebruikt voor prototyping in de industriële ruimte. Veel bedrijven zijn echter geïnteresseerd in het idee van het 3D-printen van schaalobjecten, zoals auto's. De technologie op dit soort schaal staat nog grotendeels in de kinderschoenen, maar als het volwassen wordt, zou het auto's goedkoop kunnen 'printen', voor slechts $ 7.000 volgens Local Motors, een in Phoenix gevestigd open source autobedrijf. En aangezien ze van plastic zijn gemaakt, zijn ze zeker zuinig met brandstof.

Voertuiginterieurs, daken, motorkappen en passagierscompartimenten zijn één ding, maar er wordt in de toekomst naar veel meer componenten gekeken om plastic te vervangen. De belangrijkste van deze onderdelen kunnen verschillende componenten zijn die deel uitmaken van het voertuigchassis en bepaalde onderdelen in de motor. Zelfs volledige carrosseriepanelen zijn een mogelijke toepassing van CFRP en standaard kunststoffen.

Het jaar 2025 is minder dan 10 jaar verwijderd en de auto-industrie heeft nog een lange weg te gaan om 54,5 mpg te bereiken. Kunststof onderdelen kunnen helpen.

Vragen? Opmerkingen? Laat het ons weten in de opmerkingen hieronder.

Op zoek naar meer informatie over zeer sterke kunststoffen? Download onze gratis gids!