Снижение веса автомобилей: вызовы и возможности

БАЗЕЛЬ, ШВЕЙЦАРИЯ – Автомобильная индустрия претерпевает колоссальные изменения. Одним из ключевых мегатрендов, влияющих на развитие этой отрасли, является устойчивое развитие, а также движение в сторону экономики замкнутого цикла.

Основными регулирующими рычагами в области экологии и устойчивого развития являются законодательные акты разных стран и регионов в отношении эффективности использования топлива и выбросов выхлопных газов. Некоторые автопроизводители и правительства ряда стран вводят запреты на продажу бензиновых и дизельных транспортных средств. Эти меры будут стимулировать инновационную деятельность в сфере производства электромобилей (ЭМ), что позволит таким транспортным средствам постепенно достичь ценового паритета с автомобилями, оснащенными двигателями внутреннего сгорания (ДВС). При этом пробег электромобилей на одной зарядке также будет увеличиваться, что сделает их еще более привлекательными в глазах потребителей.

Автопроизводители активно меняются для того, чтобы успешно перейти к экономике замкнутого цикла: они уменьшают массу выпускаемых транспортных средств с тем, чтобы снизить объем выбросов выхлопных газов автомобилей с ДВС, а в случае с ЭМ – увеличить пробег на одной зарядке. Кроме того, вся автомобильная индустрия движется к реализации цели по уменьшению выбросов парниковых газов (ПГ) категорий 1,2 и 3, что влияет на выбор материалов и производственных процессов.

«Для того, чтобы предотвратить изменения климата на нашей планете и защитить ее население от вредного воздействия летучих органических веществ, правительства стран вводят соответствующие нормативные требования, а производители реализуют различные инициативы, призывая всех представителей автомобильной индустрии уменьшать выбросы и отходы, оптимизировать потребление энергии и поддерживать более высокие стандарты в отношении эффективности использования топлива. Со своей стороны, автопроизводители разрабатывают более легкие материалы для производства кузовов и других автомобильных конструкций, а также используют более экологичное сырье на своих производственных площадках», — отмечает Доктор Сангхамитра Сиркар, руководитель производственного направления Axalta Mobility Coatings.

Индустрия лакокрасочных покрытий также способствует осуществлению таких преобразований. Эта отрасль прошла большой путь с 1900 года, когда краску наносили вручную, палитра была ограничена лишь несколькими цветами, а время сушки было намного дольше. Сегодня индустрия располагает системами окраски без использования грунтов, покрытиями на водной основе, покрытиями с высоким содержанием сухого остатка на водной основе и на основе органических растворителей. Также следует отметить технологию Harmonized Coating SystemsTM покрытия, наносимые роботами, представленные в широкой палитре оттенков с металлическим и перламутровым эффектом. Такие решения уже позволили значительно сократить выбросы органических растворителей и снизить энергопотребление в окрасочных цехах. К примеру, согласно данным отчетов автопроизводителей об устойчивом развитии, с 2010 года потребление энергии сократилось с приблизительно с 2500 кВт.ч на автомобиль до менее 700 кВт.ч на автомобиль. В свою очередь, в различных точках земного шара наблюдается тенденция к снижению выбросов летучих органических веществ: всего за несколько лет их объем уменьшился с >600г/л до 420 г/л в базовых покрытиях на водной основе.

Наконец, сегодня автопроизводители используют в автомобильных кузовах множество различных инновационных материалов с целью уменьшить общую массу транспортных средств. Являясь ведущим мировым производителем жидких и порошковых покрытий, компания Axalta успешно решает задачи, связанные с использованием новых, более легких материалов.

Сложности, связанные с использованием более легких материалов для производства кузова

Легкие материалы, такие как высокопрочная сталь, алюминий, магний, углепластик, листовой формовочный композит и термопластичный полиолефин (ТПО), позволяют увеличить пробег электромобилей на одной зарядке и сократить выбросы выхлопных газов у автомобилей с ДВС. Однако при этом производители лакокрасочных материалов сталкиваются с определенными трудностями, связанными с переходом на такие материалы:

  • необходимость обеспечить однородность покрытия и цвета при окраске различных типов подложек,
  • температурная деформация пластиковых деталей, а также
  • процессы адгезии и изоляции, которые влияют на сушку адгезионных составов и покрытий.

Доктор Сиркар отметила: «За последние 80 лет темпы технологического прогресса значительно ускорились: стимулом для этого послужили законодательные требования и потребительский спрос. В этом контексте компания Axalta продолжает использовать свой обширный опыт в автомобильном, авторемонтном и промышленном сегменте и непрерывно ведет работу по разработке и внедрению инновационных лакокрасочных систем специально для новых типов поверхностей, разрабатываемых автопроизводителями».

Кузов из легких материалов и покрытия с сушкой при низких температурах

Лакокрасочные системы с сушкой при низких температурах подходят для окраски различных подложек, в особенности, для пластиков и композитных материалов, которые не способны выдерживать высокие температуры. В отрасли уже имеется ряд решений, позволяющих использовать сушку при низкой температуре. К ним относятся четко отлаженные процессы для множества технологий окраски пластиковых деталей автомобилей и большегрузных машин, где предъявляются все более высокие требования к внешнему виду и качеству грунтов и отделочных покрытий с низкой температурой сушки. Кроме того, эти технологии разрабатываются для специализированных автопроизводителей – так, системы окраски с низкой температурой сушки позволяют им производить небольшие партии специальных цветов для своих клиентов.

Тем не менее, в автомобильной индустрии сохраняется потребность в дополнительных решениях и процессах, которые позволят успешно решить технологические задачи, связанные с большим разнообразием материалов подложек. Современные покрытия должны плотно сцепляться с высокотехнологичными композитами и при этом иметь превосходный внешний вид, а также обладать повышенной стойкостью.

«Производство более легковесных конструкций в автоиндустрии, безусловно, стимулирует развитие инноваций в области создания покрытий с низкой температурой сушки, — отмечает Сиркар, — В предстоящем десятилетии автопроизводители будут ускоренными темпами переходить от традиционной высокопрочной стали к ее инновационной версии, алюминию, пластику и композитным материалам. Кроме того, они будут снижать вес элементов безопасности, компонентов коммуникационных систем и электрических компонентов с целью снизить общую массу транспортных средств, что позволит увеличить пробег электромобилей на одной зарядке и сократить выбросы и расход топлива в автомобилях с ДВС».

В ассортименте Axalta уже представлены системы для сушки при низких температурах, которые сохнут в печи при более низких температурах, чем традиционные покрытия. Такие системы позволяют автопроизводителям сократить расходы на энергию по всей цепочке за счет одновременной окраски металлических и неметаллических деталей на одной и той же линии. Axalta продолжает разрабатывать лакокрасочные системы с более низкими температурами сушки в тесном сотрудничестве со своими клиентами, чтобы сделать такие инновационные покрытия максимально эффективными и удобными в использовании.

Кроме того, компания предлагает специальное электрофорезное покрытие для окраски электромобилей с широким диапазоном температур сушки от 140 oC до 200 oC, которое обеспечивает равномерную окраску транспортных средств, не замедляя скорость движения производственной линии.

«В линейке Axalta есть множество экологичных и при этом высокопроизводительных лакокрасочных систем, которые позволяют ускорить процесс сушки и при этом гарантируют то же качество и функциональность, что и традиционные покрытия», — отмечает Сиркар.

Потенциальные технологии окраски для систем с низкой температурой сушки

На сегодняшний день ведущей технологией в сфере покрытий с низкой температурой сушки являются двукомпонентные полиуретановые покрытия. Некоторые технологии, не использующие изоцианаты, такие как двукомпонентные акриловые/меламиновые с разблокированным катализатором, либо однокомпонентные акриловые/меламиновые покрытия с заблокированныым катализатором, способны снизить температуру сушки до целевого диапазона. Впечатляющие результаты в условиях сушки при низких температурах продемонстрировали и другие методы полимеризации, которые традиционно использовались в промышленности. Все эти технологии призваны решить главную задачу – сохранить высокую скорость полимеризации и при этом обеспечить стабильность системы и высокие эксплуатационные характеристики пленки покрытия в сложных условиях сушки.

 Одним из перспективных вариантов являются составы на основе (поли) аспартата, который можно получить путем простой процедуры синтеза. Эта технология уже продемонстрировала обнадеживающие результаты: такие покрытия обладают впечатляющими технологическими свойствами, такими как долговечность и устойчивость к химическому воздействию, даже при условии сушки при комнатной температуре и быстро протекающей реакции сшивания полимеров.

Сиркар прокомментировала: «Помимо прочего такая технология дает нам возможность создавать покрытия с более высоким содержанием сухого остатка и, тем самым, снижать температуру сушки и сокращать объем выбросов растворителей».

Будущее

Переход к более легковесным кузовным конструкциям послужит стимулом для дальнейшей инновационной деятельности по созданию покрытий, материалов и процессов, требующих низкую температуру сушки. Сегодня ряд таких технологий уже существует, но еще больше таких технологий находятся в стадии разработки. В ближайшем будущем они позволят успешно решать задачи, связанные с переходом на новые материалы при производстве транспортных средств.

Следующим важным шагом на пути к максимальному сокращению выбросов углекислого газа во время нанесения лакокрасочных покрытий станет одновременная окраска всех деталей на одной линии. Это подразумевает уменьшение температуры на этапе сушки лака. В случае с электромобилями, у которых в нижней части кузова установлены тяжелые аккумуляторы, потребуется также эффективное электрофорезное покрытие с широким диапазоном температур сушки, с тем чтобы аккумуляторная система с более высокой тепловой массой прокрашивалась равномерно и за то же время, что и остальные элементы конструкции кузова.

«Axalta очень серьезно относится к своей роли опытного партнера для своих клиентов и всей экосистемы мобильности. Наша цель – помочь всем нашим клиентам и партнерам повысить свою производительность, сократить объемы выбросов ЛС и потребление энергии, уменьшить воздействие на окружающую среду, а также снизить операционные расходы. Мы продолжаем вести научные исследования и разработки, чтобы создавать инновационные технологии, которые позволят нашим клиентам решать их текущие и будущие задачи», — отмечает в заключение Сиркар.

Больше информации о компании Axalta можно найти на www.axalta.com

О компании Axalta

Компания Axalta является ведущим мировым производителем первоклассных лакокрасочных и порошковых покрытий. Мы предоставляем клиентам инновационные и эффективные технологии окраски. Продукция нашей компании – от лакокрасочных материалов для легковых автомобилей и коммерческого транспорта до систем окраски электродвигателей, трубопроводов и зданий – создана для предотвращения коррозии, повышения эффективности производств и продления срока эксплуатации окрашенных изделий. 150-летний опыт компании, приверженность передовым технологиям и постоянному развитию позволяют сотрудникам Axalta, работающим по всему миру, обеспечивать свыше 100 000 клиентов в 130 странах мира лакокрасочными материалами наивысшего качества, а также системами их нанесения. Для получения дополнительной информации посетите сайт axalta.ru и следите за нами в Твиттере @axalta.

Axalta Coating Systems GmbH

Uferstrasse 90

4057 Basel

Switzerland

www.axalta.com

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

<strong>Коллоидная МКЦ: эффективное средство для стабилизации пигментных дисперсий</strong><strong></strong>
Коллоидная МКЦ: эффективное средство для стабилизации пигментных дисперсий
Одним из ключевых свойств коллоидной МКЦ является ее способность стабилизировать составы на водной основе без…
Хуэй С Ян, Кристоф Массип, Хуа Ма, Холли Бертран
29.11.2022
22
Открыта регистрация на выставку ExpoCoating Moscow
Открыта регистрация на выставку ExpoCoating Moscow
25-27 октября 2022 года в МВЦ «Крокус Экспо» пройдет ключевая выставка материалов и оборудования для…
15.06.2022
1056
Инновационный метод отверждения кузова автомобиля изнутри
Инновационный метод отверждения кузова автомобиля изнутри
Системы сушильных печей используются в цехах по покраске автомобилей для термического отверждения различных материалов, применяемых…
Джим Паккала, Dürr Systems, Inc.
12.05.2021
223
Dürr строит масштабируемый покрасочный цех для Enovate
Dürr строит масштабируемый покрасочный цех для Enovate
Enovate – высокотехнологичный производитель электромобилей верхнего ценового сегмента. К концу 2021 г. Enovate введет в…
Алёна Моршинина, Dürr Systems RUS Дюрр Системс РУС
13.04.2021
236
Новые огнестойкие прозрачные покрытия для древесины
Новые огнестойкие прозрачные покрытия для древесины
Исследователи представили гибридные полиуретановые/акриловые дисперсии, содержащие реакционноспособные фосфорные антипирены, которые можно использовать в качестве прозрачных…
14.09.2022
65
WESP мокрый электростатический фильтр нового поколенияя
WESP мокрый электростатический фильтр нового поколенияя
Dürr вывел на рынок мокрый электростатический фильтр нового поколения
Алёна Моршинина, Dürr Systems RUS
22.03.2021
308
EcoProBooth: гибкость и энергоэффективность в одной системе
EcoProBooth: гибкость и энергоэффективность в одной системе
Новая конструкция покрасочной камеры Дюрр (Dürr) позволяет наращивать и модернизировать производство без остановок
Алёна Моршинина
25.01.2022
407
Регулирование климатических условий для улучшения характеристик жидких и порошковых покрытий
Регулирование климатических условий для улучшения характеристик жидких и порошковых покрытий
Установки кондиционирования воздуха могут обеспечить регулирование климатических условий и осушение воздуха для улучшения результатов отделки.
Марти Пауэлл
12.05.2021
204
Любопытная связь между акулой и автомобилем Формулы-1
Любопытная связь между акулой и автомобилем Формулы-1
Поработав в мире Формулы-1, художник Аластар Гибсон начал создавать скульптуры морских обитателей из углеродного волокна…
25.10.2022
52