Doğaya Ve Cüzdana Dost Taşıtlar
Otomotiv sanayi her geçen gün artan ölçüde yeni taleplerle karşı karşıya kalıyor. Sürücüler sahip olmak istedikleri otomobillerde, daha yüksek performans, daha üstün güvenilirlik ve güvenlik, daha yüksek konfor, daha çok yakıt tasarrufu, daha güzel stil ve daha düşük fiyatlar isterken, çevrenin daha çok korunması yönünde toplumsal baskılar artıyor.
Bu talepler aslında potansiyel olarak birbirine zıttır. Ancak birbirine zıt olan bu talepleri optimum şekilde karşılayan ve geleceğin otomobillerini şekillendirecek olan tek malzeme plastik olarak kabul edilmektedir. Plastiklerin taşıt araçlarında beklenen ve birbirine zıt talepleri optimize eden üstün özellikleri:
Daha hafif, daha güçlü. Güvenilir olması ve güvenlik sağlaması, Plastik parçalar, güvenlik ile hafiflik arasındaki dengenin muhafaza edilmesini sağlamaktadır. Plastikler harici bir materyal kullanımında, bugünün otomobillerin en azından 200 kilo daha ağır olacağı ve bunun sonucunda yakıt tüketiminin artacağını hepimizi biliyoruzdur.
Araçta yüksek performans sağlaması ve araç üretim ve kullanım maliyetini azaltması, çok yönlü ve esnek kullanımı sayesinde teknolojik yenilik ile tasarım özgürlüğüne imkân tanıması, daha yüksek konfor taleplerine uyumlu olması istenir. Otomotiv sektörünün sofistike, estetik, güvenlik, konfor, yakıt verimi gibi mühendislik taleplerini kolayca karşılaması gerekir. Elektronik performansa maliyeti azaltacak şekilde uyum sağlayabilmesi ile beraber, geri dönüşümü kolay bir malzeme olması ve çevreye olumlu etkileri.
Plastiklerin Araç İmalatında Başlıca Kullanım Alanları:
Herhangi bir otomobilin yolcu bölümünde plastiklerin hâkim olduğunu görülebilir. Burası plastiklerin daha geleneksel olarak yerleşmiş olduğu yerdir. Ancak kontrol panellerinin, iç süslemelerin ve döşemelerin dışında, plastikler ışıklandırmada, tampon sistemlerinde, yakıt depolama ve temin sistemlerinde, kanallarda, çamurluklarda, dış karoser panellerinde ve giderek artan bir şekilde, motor bölmesinde veya kaputun altındaki diğer parçalarda da kullanılmaktadır.
Son yıllarda plastikler kaput-altı bölgesini gerçekten işgal etmiş ve hava manifoltları için yaygın şekilde büyük kalıplar kullanılmaya başlanmıştır. Bunlar sadece metal mukabillerinin yarı ağırlığında olmakla kalmamakta, aynı zamanda mühendislerin motora giren hava akışını en iyi şekilde düzenlemesi sayesinde motorun daha verimli hale getirilmesine yardımcı olmakta ve ayrıca gürültü seviyelerinin azaltılmasında da önemli bir rol oynamaktadırlar. Cam elyafı takviyeli naylondan kalıplanmış bu parçalar son derece sofistikedir ve plastiklerin mühendislik malzemeleri olarak gerçekten kullanıldığı bir çağın açıldığını göstermektedirler.
Plastiklerin motor bölmesinde kullanımı daha bitmemiştir. Plastik ve otomobil mühendisleri şimdi sistemlerini en iyi hale getirmek, enjeksiyon ve şişirmeli kalıplı parçaların entegrasyonunu sağlamak ve yumuşak tan serte kadar farklı özellikler sağlayan ancak aynı anda veya sırayla kalıplanarak montaj hattında yoğun bir çalışma yapılmaksızın daha iyi bir ürün elde edilmesini sağlayan plastikler ve elastomerleri dizginlemek amacıyla yakın bir iş birliği halindedirler.
Plastikler aynı zamanda araçların yapısal karakterine de önemli katkılarda bulunmaktadır. Termoplastiklerin yoğun şekilde geliştirilmesi ile, otomotiv sanayi tarafından kullanılan boya fırınlarının yüksek ısılarına dayanabilmeleri amacıyla tek karoser panellerinin enjeksiyon kalıplamayla üretilmesinin ve elektrostatik boyama için elektriksel olarak iletken gratların imal edilmesinin yolu açılmıştır.
Entegre ön taraf modülleri gibi yapısal parçalar da plastikten ve özellikle metal ve plastik kombinasyonlarından geliştirilmektedir. Bu son gelişme, her birinin en iyi performansını elde etmek için malzemeleri birleştirmek suretiyle gelecekte gidilecek olan yolu göstermektedir.
Bir başka önemli gelişme alanı da yakıt sistemleridir. Bu konu da yakıt tasarrufu yapmak ve emisyonları en alt seviyeye indirgeme amacının, odak noktasındadır. On yıldan daha uzun bir süredir, ultra-yüksek moleküler ağırlıklı yüksek yoğunluklu polietilenin şişirmeli kalıplamasıyla tamamen plastikten yakıt depoları imal edilmektedir. Ek yeri bulunmayan bu tek parça depolar metal mukabillerine oranla çok daha hafiftir ve aynı zamanda, iyi şekilde kalıplanabildiklerinden, depoların zor yerlere yerleştirilmesi konusunda daha fazla tasarım özgürlüğü sağlamaktadırlar.
Üretilen yeni otomobillerin %90ının plastik depoları olduğu tahmin edilmektedir Yakıt depolarının geliştirilmesi plastiklerin potansiyeli konusunda önemli bir göstergeyi temsil etmektedir. Başlangıçta, polietilenin geçirgenliğinin azaltılması amacıyla depoların iç yüzeyi işleme tabi tutulurken, özellikle ABD başta olmak üzere daha sıkı emisyon şartlarına uyabilmek amacıyla, artık yüksek bariyerli bir polimer katmanı ve bunu iç ve dış katmanlara bağlamak için bağlantı katmanlarını içeren çok katmanlı depolar şişirmeli kalıplama yoluyla imal edilmektedir.
İmalat esnasında ortaya çıkan atıkların yeniden kullanılabilmesi amacıyla ekseriya altıncı bir katman ilave edilmektedir. Çok katmanlı ekstrüzyon teknolojisi, geçirgenliğin neredeyse sıfıra indirilmesi ve gereken yerlerde, elektriksel iletkenlik sağlanması amacıyla plastik yakıt tüplerinin imalatında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bir sonraki etap, komple bir ünite olarak tasarlanacak olan toplam yakıt sisteminin entegrasyonu olacaktır.
Sıcakla sertleşen takviyeli reçinelerin oynayacak önemli bir rolü vardır. Karoser imalatında cam elyafı takviyeli reçinelerin kullanımı konusunda neredeyse elli yıllık bir deneyim mevcut olsa da bu kullanım malzemenin düşük hacimli imalatı gerektiren doğası yüzünden
(Spor arabalar ve özel yapımlarla) sınırlı olmuştur. Ancak yakın zamanlarda elyaf takviyeli polyesterlerin ve poliüretanların pratik seri imalat seviyelerinde kalıplanması için proseslerin geliştirilmesi konusunda büyük adımlar atılmış olup sıcakla sertleşen bu malzemelerden imal edilen dış karoser panelleri ve tampon sistemlerinin hacmi giderek artmaktadır.
Bilgisayar destekli tasarım ve imalat sistemleri, bir projenin tüm katılımcıları tarafından eşzamanlı tasarım yapılmasını sağlamaktadır. Sürücü ve yolcu kokpit modülleri, komple kapılar, hava kontrol sistemleri ve yakıt sistemleri şu anda bile dev firmalar tarafından geliştirilmektedir.
Plastiklerin çok yönlülüğü ve plastik teknolojisindeki gelişmeler sayesinde, bir otomobilin güvenliğinden, konforundan veya sağlamlığından taviz vermeksizin ileri seviyede şekillerin ve biçimlerin kullanılması mümkün olmaktadır. Bu nedenle plastikler tasarımcılar için çok çekici malzemeler haline gelmektedir. Bu malzemelerin kuvveti ve dayanıklılığı da bir otomobilin ortalama ömrünü, korozyona karşı daha iyi koruma sağlamak suretiyle, 12 yıldan fazla uzatmaktadır.
Kuvvetleri ve darbe direnci özellikleri sayesinde, plastikler tamponlar için şok emmeden hava yastıklarına, yan darbe korumasına ve emniyet kemerlerine kadar temel güvenlik özelliklerini temin etmektedir. Pencerelerin ve far camlarının yerini alan plastikler cama göre 250 kat daha fazla güç sağlamaktadır.
Plastikler klape gövdelerinde geleneksel malzemelerin yerini almaya başlamış ve bazı şirketler artık alüminyum eşdeğerinden yüzde 40 daha hafif olan ve yüzde 40 daha az maliyetli polieterimidin klape yuvalarının gelişimine öncülük etmeye başlamıştır.
Araç üreticileri plastik kullanmak suretiyle araç montaj sürelerini ve maliyetlerini azaltabilmektedir. Geçmişte, pek çok parçanın imal edilmesini ve bu parçaların montajını gerektiren geleneksel malzemelerden yapılan tamponlar, çamurluklar ve kontrol panelleri artık tek parça halinde şekillendirilebilmektedir. Teknolojik yenilikler modern araçlarda giderek artan sayıda, daha hafif, daha ince ancak daha güçlü plastik parçaların kullanıldığı manasına gelmektedir.
Daha çok iş yapmak için daha azını kullanan (kaynak kullanımını minimuma indiren) plastiklerin araç tasarımında kullanımları, çevre üzerindeki etkinin en aza indirilmesine ve kaynak tasarrufu yapılmasına yardımcı olmaktadır. Hem otomotiv sanayi ve hem de plastik tedarikçileri için gerçek meydan okuma, sadece maliyet/performans gereklerini yerine getirmekle kalmayıp aynı zamanda daha kolay de-montaj ve geri kazanıma da imkân sağlayan yeni donanımların geliştirilmesi için beraberce çalışmaktır.
Bugün, araçlar yeniden işlenebilir dayanıklı tüketim ürünleri listesinin zaten başında gelmektedir. Ortalama bir otomobilin ağırlığının yüzde 75inden fazlası yeniden işleniyor ki bu da diğer tüm ürünlerden fazladır. Mevzuatın daha da yüksek yeniden işleme seviyelerini teşvik etmek üzerinde pozitif bir etkisi olabilmektedir. Ancak, yeniden işlemenin aşırı derecede vurgulanması, mevcut olan tüm geri kazanım yollarını tam olarak kullanmamak suretiyle en uygun çevresel geri kazanımı azaltmaktadır.
Buna ilaveten, önerilen yeniden işleme hedefleri ve bu meydan okumalara karşılık vermek için belirlenen tarihlerin dikkatle ele alınması da gerekiyor. Yeni otomobiller giderek daha fazla geri kazanım düşünülerek, potansiyel geri kazanım teknikleri hakkında daha ayrıntılı bilgiyle tasarlanmaktadır.
Kendi açısından plastik sanayi termoplastiklerinin geleneksel eritme işlemleri ile kolayca geri kazanılabileceğini ve sıcakla sertleşen bileşiklerinin de toz haline dönüşecek şekilde öğütülerek yeni bileşenlerde kullanılabileceğini etkili bir şekilde göstermiştir. Her ikisi için de sanayi hızla kimyasal teknolojiler geliştirmektedir. Pek çok otomotiv grubu, plastik malzemesi tedarikçileri ve otomotiv kalıpçıları ile birlikte, bazı parçaların diğer parçaların imal edilmesi amacıyla geri kazanım için belirlendiği kapalı devre yaklaşımlarını geliştirmişlerdir.
Bir otomobilin karmaşık alt donanımlarının toplanması ve de-monte edilmesi kesinlikle zor olsa da imkânsız değildir. Aynı zamanda, plastiklerin sadece malzemelerin mekanik olarak yeniden işlenmesinden öte daha etkili geri kazanım yolları açtığı da gösterilmiştir. Karışık plastik parçaların yeni plastikler olarak yeniden formüle edilmek amacıyla kimyasal olarak ayrıştırılabilmesine imkân tanıyan teknolojiler geliştirilmektedir.
Yaygın kullanımlarına rağmen, otomotiv plastiklerini imal etmek için gereken doğal kaynaklar küresel petrol tüketiminin sadece yüzde 0,3ünü temsil etmektedir. Aynı zamanda, plastik kullanımıyla belirgin bir ağırlık tasarrufu da elde edilmektedir. Modern bir otomobilde yaklaşık 100 kg plastik 200 ila 300 kg geleneksel malzemenin yerini almaktadır. Diğer tüm faktörler eşit olduğunda, bu durum ortalama bir otomobilin yakıt tüketimini 150.000 kilometrelik ömürde 750 litre oranında azaltmaktadır. Yapılan hesaplar bunun Batı Avrupa’da petrol tüketimini yılda 12 milyon ton ve bunun sonucunda CO2yi yılda 30 milyon ton azalttığını göstermektedir.
Otomotiv tasarımına ve performansına getirdikleri faydalar için plastikleri seçmenin yanı sıra, imalatçılar bu malzemeleri çevresel faydaları ve sürdürülebilir gelişime olan katkıları yüzünden de giderek daha fazla tercih etmektedir. Böylece kaynaklar gelecekteki nesillere ekonomik, sosyal ve çevresel seçenekleri kısıtlamaksızın kullanılabilmektedir.
Artık otomobillerin daha dayanıklı olmasına rağmen, 2015 yılına kadar ömürlerinin sonuna gelecek otomobil sayının 12 milyonu aşacağı tahmin edilmektedir. Plastikler otomotiv tasarım ve güvenlik problemlerine giderek daha fazla çözüm bulduğundan ve yeni teknolojik fırsatlar yarattığından, otomotiv atık akıntısındaki mevcudiyetleri büyümektedir. Plastik sanayi bu kadar değerli bir kaynaktan en iyi şekilde yararlanabilmek için otomotiv plastik parçalarının geri kazanımının geliştirilmesin ihtiyacını anlamaktadır. Sanayinin amacı, toplum için en düşük maliyetle azami çevresel kazancı sağlamak amacıyla geri kazanım seçeneklerinin en iyi kombinasyonunu elde etmektir.
Geleceğe bakıldığında, plastikler yakıt hücrelerinin imalatında ve kullanımında giderek daha vazgeçilmez bir rol oynamaya başlayacaktır. Bu, elektrikli otomobilleri çalıştıracak gücü üretmek için tasarlanmış yeni bir gelişmedir. Plastiklerin çok yönlülüğü ve esnekliği otomotiv sanayinde aynı şasi ve çekirdek bir parça seti üzerinde çok farklı otomobiller imal etme ve böylece araştırma ve geliştirme süresiyle perakende fiyatını düşürme trendini destekleyecektir.
Hafif plastikler sayesinde, bir litre yakıtla 50 kilometre gitmek yakında mümkün olacak ve bugün geleneksel boyutlu bir otomobilin ihtiyaç duyduğu 120 kW yerine sadece 40 kWye ihtiyaç duyan elektrikli otomobillerin ticarileşmesi sadece birkaç yıl içerisinde olabilecek. Gelecek yüzyıla doğru ilerlerken, otomobillere yakıt, plastik-bazlı güneş panelleri, aküler ve elektriği hidrojenden katalitik olarak üreten yakıt hücreleri gibi çeşitli kaynakların bir kombinasyonundan enerji sağlayan hibrid motorlar takılacak ve böylece CO2 emisyonları daha da azalacaktır.
Çok yakında otomobiller yolcularını ülke boyunca yapılan bir yolculukta en yakın otele güvenle götürmek için uydu-bazlı Küresel Pozisyonlama Sistemlerini (GPS) kullanarak kendi kendilerini bile sürebilecektir. Ki bildiğimiz üzere, Tesla araçları şu anda bunun büyük bir kısmını yapıyor. Yeni plastikler sürekli olarak geleceğin elektronik otomobillerinin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde uyarlanmaktadır.
Otomotiv uygulamalarındaki plastikler daha iyi, daha güvenli ve daha temiz otomobiller imal etme yolundaki arzuya belirgin katkılarda bulunmaya devam edecektir. Plastik sanayi, nakliye rüyalarını gerçeğe dönüştürecek teknolojileri ve ürünleri geliştirmek suretiyle bu meydan okumayı karşılamak amacıyla otomotiv sanayi ile yakın bir iş birliği yapmayı sürdürecektir.
Plastikler sayesinde, bugün hayal ettiğimiz otomobiller hızla geliştirilerek yüksek performans, daha temiz sürüş ve ileri güvenlik ve konfor özellikleri sunulmaktadır. Ürünlerin giderek daha fazla bireysel gereksinimlere göre uyarlandığı yeni bir döneme girerken, çeşitlilik yeni kural haline gelecektir. Plastiklerin çok yönlülüğü ve esnekliği otomotiv sanayinde aynı şasi ve çekirdek bir parça seti üzerinde çok farklı otomobiller imal etme ve böylece araştırma ve geliştirme süresiyle perakende fiyatını düşürme trendini destekleyecektir.
Otomotiv uygulamalarındaki plastikler daha iyi, daha güvenli ve daha temiz otomobiller imal etme yolundaki arzuya belirgin katkılarda bulunmaya devam edecektir. Plastik sanayi, nakliye rüyalarını gerçeğe dönüştürecek teknolojileri ve ürünleri geliştirmek suretiyle bu meydan okumayı karşılamak amacıyla otomotiv sanayi ile yakın bir iş birliği yapmayı sürdürecektir.
