Świat Tworzyw RSS

PPO w Aplikacjach Samochodowych

29-06-2006

Drukuj

PPO w Aplikacjach Samochodowych

Rozplątanie całej instalacji z typowego luksusowego samochodu dałoby ponad 2,4 km przewodów. Prawie każdy centymetr przewodu jest pokryty izolacją, która niewiele się zmieniła przez ostatnie trzydzieści lat. Materiał stosowany na pokrycia przewodów to przeważnie polichlorek winylu PVC, które ma dwie wyróżniające je cechy: jest zarówno tanie, jak i skuteczne w około 60 procentach zastosowań w samochodach. Gdy nie można użyć PVC, szczególnie tam, gdzie panuje wysoka temperatura (w przedziale silnikowym), całkiem nieźle sprawdza się sieciowany polietylen. Lynn Long, szef działu przewodów specjalnych w Delphi Packard Electric (DPE), przyznaje, że od lat siedemdziesiątych nie było wielu innowacji w tej dziedzinie. Dodajmy, że DPE jest jednym z najbardziej liczących się na świecie dostawców systemów instalacyjnych do samochodów. Wobec trwających obecnie dyskusji na temat negatywnego wpływu na środowisko zarówno PVC jak i sieciowanego polietylenu, otworzyły się perspektywy dla nowych rodzajów izolacji, produkowanych przez Delphi oraz przez Dział Materiałów Zaawansowanych General Electric. Nowa izolacja wykonana ze specjalnej odmiany Norylu (opracowany przez General Electric stop tlenku polifenylenu PPO i olefin) nie powoduje uwolnienia związków chlorowcopochodnych i dioksyn, z których powodu PVC zyskał tak złą opinię. I w odróżnieniu od sieciowanego polietylenu – PPO – nadaje się do recyklingu. – Producenci oryginalnego sprzętu pytają nas nie tylko o materiał wolny od chlorowcopochodnych, ale też o taki, który można poddać recyklingowi – mówi Ed Monroe, dyrektor programu przewodów w Delphi. – PPO spełnia oba te wymagania. Gdyby ochrona środowiska była jedynym powodem zastosowania izolacji przewodów z PPO, to prawdopodobnie tworzywo to nie znalazłoby zastosowania w przemyśle samochodowym. Jak podkreśla Monroe, nacisk na eliminację związków chlorowcopochodnych z samochodów to głównie działania spontaniczne, podjęte w Europie i Japonii. – Trwają dyskusje na temat przepisów prawnych, ale nic nie pojawia się na horyzoncie – powiedział Monroe. PPO ma jednak inne dobre strony, takie jak ułatwienia projektowania, parametry eksploatacyjne i potencjalnie niższy koszt instalacji, które uczyniły go atrakcyjnym, nawet pomijając jego wpływ na środowisko. Monroe podsumowuje te cechy jedynie czterema słowami: cieńszy, lżejszy, bardziej wytrzymały. Przy swoim ciężarze właściwym, o kilka procent niższym niż PVC, PPO ma naturalną przewagę wagową. Ale dużo wyższe oszczędności daje możliwość zastosowania znacznie mniejszej ilości PPO przy zachowaniu, a nawet przewyższeniu parametrów PVC. Dla przykładu, na przewodach o przekroju do 1,5 mm firma Delphi, aby spełnić wymagania klientów, standardowo używa powłoki PVC o grubości 0,4 mm. Natomiast grubość izolacji z PPO przy identycznych parametrach byłaby równa tylko 0,2 mm. Cieńsza warstwa PPO daje także możliwość zmniejszenia średnicy przewodu o około 25 procent, nawet przy większej redukcji rozmiarów wiązki przewodów. Pole powierzchni przekroju typowej wiązki przewodów, przechodzącej przez tablicę rozdzielczą, może zostać zmniejszone o około 40 procent, ponieważ cieńsze przewody lepiej się wpasowują – wyjaśnia Monroe. Wynikające stąd oszczędności na wadze, dzięki cieńszej powłoce, mogłyby tradycyjnie dojść do 10 procent, co pozwala zaoszczędzić około 4,5 kg na każdy samochód, biorąc pod uwagę fakt, że budowane obecnie samochody mają około 45 kg przewodów elektrycznych. Swoje możliwości redukcji ciężaru i rozmiarów PPO zawdzięcza temu, co Monroe nazywa unikalną równowagą własności mechanicznych i fizycznych, które rzeczywiście są istotne dla dostawców drutów i kabli. Jedną z takich zalet jest twardość. Wyniki badań przeprowadzonych w Delphi wskazują, że PPO ma od 7 do 10 razy wyższą odporność na ściskanie i ścieranie w porównaniu z analogiczną grubością warstwy PVC. – Nawet przy mniejszej grubości ścianek z PPO ma on dwu– do czterokrotnie lepsze parametry ściskania i ścierania – stwierdza Monroe. – Ponieważ Noryl jest znacznie twardszy, możemy go formować w cieńsze ścianki. Własności cieplne materiału także przyczyniają się do wykonywania cieńszych ścianek, gdyż wystarczy mniejsza ilość materiału, by sprostać wymaganiom dotyczącym danego zakresu temperatur. PPO, którego temperatura zeszklenia jest równa 212°C, przeszedł już przemysłowe testy cieplne w temperaturze 110°C na przewód elektryczny klasy B. Monroe jest pewny, że materiał zaliczy z wynikiem pozytywnym także testy 125°C. – Zaliczymy go bez problemów – mówi. – Taki poziom własności temperaturowych bije na głowę PVC. Z wyjątkiem niektórych wysokotemperaturowych rodzajów specjalnych związki PVC są zdolne tylko do zaliczenia testu 85°C – wyjaśnia Monroe. W pewnych zastosowaniach, wymagających raczej ochrony przed zwarciem, a nie ciągłego użytkowania, wyższa odporność cieplna PPO powinna pozwolić nawet na zmniejszenie powierzchni przekroju przewodów miedzianych. Jeżeli chodzi o koszt, to PPO nie jest konkurentem PVC w kategorii cen surowców. Jednak korzyści projektowe, wynikające ze stosowania tworzyw PPO, mogą zaowocować istotną redukcją kosztów instalacji w całym cyklu życiowym – od rozwiązania problemów z upakowaniem, już na etapie projektowania, poprzez ułatwienia w montażu, aż po obniżenie ciężaru gotowego pojazdu. – Najważniejszą cechą tego materiału jest możliwość redukcji rozmiarów przewodów – dodaje Monroe. W porównaniu z sieciowanym polietylenem (XLPE), który jest zarówno twardy i odporny na wysokie temperatury, dodatnie cechy termiczne i odporność na ścieranie PPO są już mniej atrakcyjne. Monroe wierzy, że XLPE sprawdzi się w zastosowaniach wymagających odporności na najwyższe temperatury, jak na przykład przewody w komorze silnikowej. – To nie oznacza, że PPO nie sprosta wymaganiom zastosowań wysokotemperaturowych, ale XLPE może być bardziej stabilny i może zapewniać wyższy współczynnik bezpieczeństwa. Delphi i General Electric poszukują sposobów sieciowania PPO, aby wzmocnić jego i tak już nadzwyczajną odporność na wysokie temperatury. Jednak w przypadku aplikacji wymagających najwyższej odporności temperaturowej pod maską, PPO może stanowić konkurencję dla XLPE z trzech powodów. Jednym z nich jest koszt instalacji. Long twierdzi, że koszty izolacji z PPO będą się prawdopodobnie mieściły pomiędzy PVC i XLPE. Zupełnie inne są natomiast aspekty środowiskowe PPO. XLPE jest na początku tworzywem termoplastycznym, ale proces sieciowania zmienia finalny produkt w tworzywo termoutwardzalne, które nie może być po raz drugi przetwarzane na drodze topienia. Odwrotnie jest z PPO, które może być odzyskane, zabrane ze składowiska i przerobione na inny produkt. Keith DuPont, dyrektor programu Materiałów Zaawansowanych w General Electric, zauważa, że odzyskany Noryl nie będzie drugi raz zastosowany w charakterze izolacji, ponieważ mógł wejść w kontakt z miedzią, co spowodowałoby zmianę jego właściwości mechanicznych i elektrycznych. Nie mniej PPO z odzysku może być formowany wtryskowo w wiele różnych produktów, łącznie z zaciskami używanymi do związania razem wiązki przewodów. Liczy się także proces produkcji. Delphi ma jedne z najbardziej wydajnych na świecie linii produkcyjnych do pokrywania przewodów. – Mamy jedne z najszybszych wytłaczarek – mówi Monroe. Firma standartowo wytłacza powłoki drutów z szybkością przewyższającą 64 km/h i wstrzymuje się od wdrożenia technologii, która mogłaby spowolnić linie wytłaczające. – Dzięki PPO, Delphi jest w stanie utrzymać szybkości swoich najszybszych linii – mówi Monero. Delphi podpisało już umowę z jednym z producentów samochodów, dotyczącą przeprowadzenia prób nowej izolacji przewodów. Monroe nie zdradził, jaki to jest producent, ale twierdzi, że ta technologia znajdzie zastosowanie już w modelu 2007 roku. Firma przekształciła też jedną ze swoich szybkich linii do pokrywania PPO i prowadzi produkcję w zgodności zarówno normami ISO, jak i SAE. Ostatnio firma wtłoczyła PPO na drut o przekroju zaledwie 0,26 mm. więcej... Artykuł pochodzi z Partnerskiego Serwisu www.narzedziownie.pl

Wyświetleń:

Komentarze użytkowników (0)

Polecamy

PPO w Aplikacjach Samochodowych

PPO w Aplikacjach Samochodowych

ALBIS - In Touch With Plastics

Plastinvent