Bran\u017ca motoryzacyjna i przemys\u0142 tworzyw sztucznych to wynalazki tej samej epoki – od czasu wymy\u015blenia celuloidu uznawanego obecnie za pierwszy materia\u0142 syntetyczny min\u0119\u0142o ponad p\u00f3\u0142tora wieku, za\u015b pierwsze samochody tworzono ju\u017c w latach dziewi\u0119\u0107dziesi\u0105tych dziewi\u0119tnastego stulecia. W dzisiejszych czasach nikomu nie trzeba t\u0142umaczy\u0107, \u017ce te dwie dziedziny nauki s\u0105 ze sob\u0105 bardzo \u015bci\u015ble powi\u0105zane – wsiadaj\u0105c do dowolnego samochodu w \u015bwiecie otoczeni jeste\u015bmy wszelkiej ma\u015bci polimerami z ka\u017cdej strony, za\u015b „trzeszcz\u0105ce plastiki” zdaj\u0105 si\u0119 by\u0107 tak istotnym elementem designu samochodu, \u017ce w ka\u017cdym programie telewizyjnym po\u015bwi\u0119conym przemys\u0142owi samochodowemu podkre\u015bla si\u0119 ewentualne niedoci\u0105gni\u0119cia w tych kwestiach. Ale jak wiele faktycznie \u0142\u0105czy te dwie bran\u017ce? Jakie plastiki s\u0105 u\u017cywane w samochodach? Czym r\u00f3\u017cni si\u0119 plastik w samochodzie wysokiej klasy od tego, z kt\u00f3rego zrobione s\u0105 dzieci\u0119ce zabawki? Sk\u0105d bierze si\u0119 taka wielka popularno\u015b\u0107 polimer\u00f3w i, skoro ro\u015bnie ona z roku na rok, czy da si\u0119 z nich skonstruowa\u0107 ca\u0142y samoch\u00f3d?<\/p>\n\n\n\n
Pierwsza pr\u00f3ba zbudowania samochodu z plastiku podj\u0119ta zosta\u0142a ju\u017c w roku 1941 w USA i by\u0142a skutkiem racjonowania zapas\u00f3w stali ze wzgl\u0119du na trwaj\u0105c\u0105 wojn\u0119. Projekt ten, zwany popularnie „Soybean car”, urodzi\u0142 si\u0119 w g\u0142owie samego Henry’ego Forda i mia\u0142 by\u0107 odpowiedzi\u0105 na rosn\u0105ce zapotrzebowanie rynku na samochody przy jednoczesnej konieczno\u015bci zu\u017cywania zapas\u00f3w stali w przemy\u015ble zbrojeniowym. Tworzywo pozyskiwane z soi mia\u0142o \u015bci\u015ble powi\u0105za\u0107 ameryka\u0144ski przemys\u0142 z rolnictwem, a samochody, wed\u0142ug zapewnie\u0144 Forda, mia\u0142y by\u0107 bezpieczniejsze (sic!) od swoich stalowych odpowiednik\u00f3w. Zapowiada\u0142o si\u0119 na istn\u0105 \u017cy\u0142\u0119 z\u0142ota, lecz niestety po latach zainwestowanej w Soybean car pracy trafi\u0142 on na stos projekt\u00f3w niezrealizowanych, za\u015b pojedyncze prototypy istniej\u0105cych samochod\u00f3w z tworzyw sztucznych prawdopodobnie zniszczono. Powodem upadku ca\u0142ego przedsi\u0119wzi\u0119cia by\u0142o to samo, co mia\u0142o go nap\u0119dza\u0107 – Wielka Wojna.<\/p>\n\n\n\n
\u015aledz\u0105c histori\u0119 pomys\u0142u na samoch\u00f3d z plastiku nie spos\u00f3b nie wspomnie\u0107 o tak bardzo sentymentalnym wynalazku jak produkowany we wschodnich Niemczech Trabant, popularnie nazywany na ziemiach polskich „mydelniczk\u0105”. Nadwozie wyprodukowano w tym modelu z duroplast\u00f3w uzyskiwanych z materia\u0142\u00f3w b\u0119d\u0105cych odpadami poprodukcyjnymi z sowieckich fabryk (chodzi\u0142o przede wszystkim o resztki po procesie tworzenia i barwienia bawe\u0142ny). Dzi\u015b \u015bmia\u0142o mo\u017cna powiedzie\u0107, \u017ce Trabant by\u0142 pierwszym samochodem, kt\u00f3rego nadwozie by\u0142o przyjazne \u015brodowisku – rzecz po dzi\u015b dzie\u0144 rzadko spotykana w przemy\u015ble samochodowym, szczeg\u00f3lnie za\u015b ostatnimi czasy. Nazwa tego samochodu (wywodz\u0105ca si\u0119 z niemieckiego s\u0142owa oznaczaj\u0105cego „satelit\u0119”) nawi\u0105zywa\u0142a do sowieckiego Sputnika i podkre\u015bla\u0142a dum\u0119, kt\u00f3ra towarzyszy\u0142a jego producentom. Trabanta nazywano na niemieckich ziemiach „Zwickauer Rennpappe”, co w przybli\u017ceniu oznacza\u0142o „samoch\u00f3d wy\u015bcigowy z kartonu, made in Zwickau”. Mimo, \u017ce zar\u00f3wno w Niemczech, jak i na ziemiach polskich by\u0142 on przedmiotem ironicznych uwag i \u017cart\u00f3w, jego produkcja przekroczy\u0142a 3.5 miliona sztuk, a po latach sta\u0142 si\u0119 on symbolem tamtych czas\u00f3w oraz marzeniem niejednego wsp\u00f3\u0142czesnego hipstera.<\/p>\n\n\n\n
Opr\u00f3cz samochod\u00f3w popularnych tworzono r\u00f3wnie\u017c samochody sportowe, korzystaj\u0105c z faktu, \u017ce g\u0119sto\u015b\u0107 tworzyw sztucznych jest o wiele ni\u017csza ni\u017c g\u0119sto\u015b\u0107 stali. Zaprojektowany w roku 1957. Lotus Elite by\u0142 samochodem, kt\u00f3ry w wi\u0119kszo\u015bci sk\u0142ada\u0142 si\u0119 z wzmocnionych w\u0142\u00f3knem szklanym tworzyw sztucznych. Redukcja masy w przypadku samochodu sportowego to co\u015b, co dla fan\u00f3w motoryzacji jest rzecz\u0105 oczywist\u0105, ale osi\u0105gi jakimi \u00f3w Lotus m\u00f3g\u0142 pochwali\u0107 si\u0119 w tak dawnych czasach s\u0105 zaskakuj\u0105ce – silnik o mocy 75 koni mechanicznych, pojemno\u015bci 1,2 litra, spalaj\u0105cy jedynie 8 litr\u00f3w na setk\u0119? W latach pi\u0119\u0107dziesi\u0105tych zesz\u0142ego stulecia? Brzmi nieprawdopodobnie, ale w przypadku tego cuda okazywa\u0142o si\u0119 prawdziwe. Technologia wzmacniania tworzyw sztucznych w\u0142\u00f3knem szklanym jest powszechna do czas\u00f3w obecnych, za\u015b do jej zalet nale\u017cy przede wszystkim podwy\u017cszenie wytrzyma\u0142o\u015bci tworzywa za pomoc\u0105 tanich \u015brodk\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n
Do dnia dzisiejszego u\u017cywa si\u0119 r\u00f3wnie\u017c przer\u00f3\u017cnych tworzyw w miejsce stali celem obni\u017cenia masy pojazdu. Coraz bardziej popularne w\u0142\u00f3kna w\u0119glowe zast\u0119powa\u0142y skutecznie stalowe elementy samochod\u00f3w ju\u017c w latach siedemdziesi\u0105tych zesz\u0142ego stulecia, w kt\u00f3rych to Citroen w swoim sportowym modelu „SM” u\u017cy\u0142 felg wykonanych z tworzywa sztucznego wzmacnianego w\u0142a\u015bnie w\u0142\u00f3knem w\u0119glowym. Obecnie tworzywo to sta\u0142o si\u0119 tak popularne, \u017ce na maski tanich samochod\u00f3w cz\u0119sto przykleja si\u0119 naklejki imituj\u0105ce „Carbon Fiber”, za\u015b BMW w jednej z nowszych samochod\u00f3w serii 7 produkuje nawet kluczyki samochodowe powlekane w\u0142\u00f3knem w\u0119glowym. Nota bene – kluczyki te mia\u0142em okazj\u0119 projektowa\u0107 dla firmy Hella Automotive w Lipstadt ju\u017c kilka lat temu – kto\u015b wpad\u0142 nawet na pomys\u0142 by niekt\u00f3re elementy stworzy\u0107 z ceramiki maj\u0105cej by\u0107 nawi\u0105zaniem do klock\u00f3w hamulcowych w sportowym wyposa\u017ceniu tych samochod\u00f3w. Po dog\u0142\u0119bnej analizie stwierdzono jednak, \u017ce porcelanowe kluczyki mog\u0105 okaza\u0107 si\u0119 zbyt… jednorazowe; szczeg\u00f3lnie po upadku z dw\u00f3ch metr\u00f3w na beton. Zostano wi\u0119c przy tworzywach sztucznych, a wersj\u0119 sportow\u0105 kluczyka zrobiono z w\u0142\u00f3kien w\u0119glowych. Materia\u0142y syntetyczne po raz kolejny okaza\u0142y si\u0119 bezkonkurencyjne, nawet w tak presti\u017cowym projekcie jak klucze do samochodu wysokiej klasy.<\/p>\n\n\n\n
Obni\u017cona masa element\u00f3w, ni\u017csza cena, wysoka wytrzyma\u0142o\u015b\u0107, elastyczno\u015b\u0107 oraz – przede wszystkim – du\u017co wi\u0119ksze mo\u017cliwo\u015bci obr\u00f3bki s\u0105 tak pot\u0119\u017cnymi argumentami na rzecz tworzyw sztucznych, \u017ce projektanci w bran\u017cy automotive z coraz wi\u0119ksz\u0105 ochot\u0105 zamieniaj\u0105 elementy stalowe na te z plastiku. Obecnie szacuje si\u0119, \u017ce a\u017c 50% obj\u0119to\u015bci samochodu to wszelkiej ma\u015bci tworzywa sztuczne. Tak wielka ilo\u015b\u0107 plastiku stanowi jednak zaledwie 10% ca\u0142kowitej masy samochodu. Ogromn\u0105 popularno\u015bci\u0105 cieszy si\u0119 polimer ABS (akrylonitrylo-butadien-styren), kt\u00f3ry wed\u0142ug szacunk\u00f3w stanowi oko\u0142o 30% wszystkich tworzyw sztucznych w samochodzie. Taki sam ABS wykorzystuje si\u0119 w konstrukcji wi\u0119kszo\u015bci widocznych przez konsumenta element\u00f3w wyposa\u017cenia – prawdopodobnie ramka monitora na kt\u00f3ry obecnie patrzycie lub stoj\u0105ca przed Wami klawiatura wykonana jest w\u0142a\u015bnie z ABS. W miejscach, w kt\u00f3rych design nie liczy si\u0119 tak bardzo, jak wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 u\u017cywa si\u0119 poliamidu (PA), kt\u00f3ry jest r\u00f3wnie popularny jak ABS. To w\u0142a\u015bnie poliamid jest tworzywem, kt\u00f3ry najch\u0119tniej wzmacnia si\u0119 za pomoc\u0105 zbrojenia szklanego – czy to pod postaci\u0105 w\u0142\u00f3kien, czy szklanych kulek – w zale\u017cno\u015bci od przewidywanego rozk\u0142adu napr\u0119\u017ce\u0144.<\/p>\n\n\n\n
——–<\/p>\n\n\n\n
\u017ar\u00f3d\u0142a:
http:\/\/plastics.americanchemistry.com\/Market-Teams\/Automotive<\/a>
http:\/\/www.scienceinschool.org\/2011\/issue20\/plastics<\/a>
http:\/\/jalopnik.com\/michelin-made-carbon-fiber-wheels-for-citroen-back-in-1-1543922374<\/a>
James Maxwell – Plastics in the Automotive Industry, Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 1994<\/p>\n\n\n