플라스틱 구성요소:자동차 효율성을 위한 길을 열다

54.5

미국 정부가 미국의 모든 자동차와 경트럭에 기대하는 기업 평균 연비(CAFE)입니다. 2025년까지 준수해야 합니다. 2014년에 평균은 24.1마일/갤런이었습니다. 따라서 자동차 산업은 향후 10년 동안 평균 차량 연비를 두 배 이상으로 높여야 하는 큰 압박을 받고 있습니다. 시계가 똑딱거리고 있습니다.
하이브리드 전기 자동차와 전기 자동차가 시장에서 모멘텀을 얻으면서 자동차 산업은 지난 5~7년 동안 이미 친환경 면에서 큰 발전을 이루었습니다. 하이브리드 및 전기 자동차가 아직 주류가 아닐 수 있지만 엔진 시동-정지 시스템, 회생 제동, 보다 정교한 자동 변속기 및 직접 연료 분사 엔진과 같은 여러 연료 효율적인 기술이 있습니다. 그러나 자동차 산업은 한 가지 기술이나 발전만으로는 마법 같은 54.5mpg를 달성하지 못할 것입니다. 이를 위해서는 많은 변수가 함께 작용해야 합니다.

이러한 변수 중 하나는 더 많은 플라스틱 구성 요소를 구현하는 것입니다. 플라스틱은 오늘날 자동차에서 찾을 수 있는 재료의 약 50%를 차지하는 것으로 추산됩니다. 그러나 놀랍게도 그것들은 차량 전체 중량의 약 10퍼센트만을 차지합니다. 차가 가볍다는 것은 엔진에 가해지는 부담이 적다는 것을 의미하며, 이는 곧 연비 향상으로 이어집니다.

플라스틱 부품이 2025년까지 자동차 산업을 54.5mpg로 끌어올리는 데 어떻게 도움이 되는지 자세히 살펴보세요.

탄소 섬유 강화 플라스틱

역사적으로 엔지니어들은 도로 ​​안전에 필요한 충격 저항을 유지하기 위해 차량에 금속을 사용해야 했습니다. 과거에는 플라스틱이 구조적 지지물로 사용하기에 충분히 강하지 않았습니다. 탄소 섬유 강화의 도입으로 이러한 현실이 바뀌고 있습니다.

플라스틱(CFRP). CFRP로 제작된 후드와 지붕이 특징인 콜벳 스팅레이를 예로 들어 보겠습니다. 2014년 5월에 출시된 BMW i3는 특히 승객실에 탄소 섬유 강화 플라스틱을 사용한 양산 차량의 한 예입니다.

비평가들은 CFRP가 생산하기에 너무 비싸다고 주장합니다. 이러한 이유로 자동차 제조업체는 이 유망한 재료를 제조하는 새롭고 비용 절감적인 공정을 개발하기 위해 CFRP 연구 및 개발에 막대한 투자를 하고 있습니다. CFRP가 강철보다 10배 더 강하고 50% 더 가볍기 때문에 그 이유를 이해하는 것은 어렵지 않습니다.

3D 인쇄

3D 프린팅은 일반적으로 플라스틱으로 주문형 기반으로 부품을 레이어별로 생성하는 적층 제조 공정입니다. 이 제조 공정은 대중의 많은 관심을 받았지만 여전히 산업 공간에서 프로토타이핑에 주로 사용됩니다. 그러나 많은 회사들이 자동차와 같은 3D 프린팅 스케일 개체에 대한 아이디어에 관심이 있습니다. 이러한 규모의 기술은 아직 초기 단계에 있지만, 발전하면 피닉스에 기반을 둔 오픈 소스 자동차 회사인 Local Motors에 따르면 7,000달러의 저렴한 비용으로 자동차를 "인쇄"할 수 있습니다. 그리고 플라스틱으로 만들어졌기 때문에 확실히 연료 효율이 좋습니다.

차량 내부, 지붕, 후드 및 승객실은 한 가지입니다. 이러한 부품 중 가장 중요한 것은 차량 섀시를 구성하는 다양한 구성 요소와 엔진의 특정 부품일 수 있습니다. 전신 패널조차도 CFRP 및 표준 플라스틱의 잠재적 응용 프로그램입니다.

2025년이 10년도 채 남지 않았으며 자동차 산업이 54.5mpg에 도달하려면 갈 길이 멉니다. 플라스틱 부품이 도움이 될 수 있습니다.

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