Témata
Reklama

Tradičně po třech letech se ve dnech 16. - 23. října 2013 koná v Düsseldorfu již 19. mezinárodní veletrh plastů a kaučuku K 2013, největší světová akce oboru od níž se očekávají nejen premiéry nových materiálů ale i ukázky nových aplikací s vyšším využitím vlastností známých materiálů s cílem snížení hmotnosti a spotřeby energie při užití obnovitelných zdrojů.

Plasty v 21. století však jsou zásadní i pro vlastní výrobu energie – pro palivové a solární články, větrné elektrárny, pro zajištění pitné vody, zemědělství, výživu a zdraví světové populace. Ve spotřebě energie se odhaduje, že za posledních 20 let plasty v lehčích strojích a obalech snížily spotřebu energie a emise CO2 asi o 28 %. U velkých sérií automobilů i nepatrná úspora hmotnosti má obrovský význam.

Reklama
Reklama

Zušlechtěné polyacetaly

Již více než 50 let známé polyoxymetylenové či polyacetalové plasty (POM) patří mezi materiály, u nichž předchozí věta platí doslova. S obchodními jmény Delrin (DuPont), Ultraform (BASF), Hostaform nebo Celcon (Ticona, dříve Hoechst) patří k oblíbeným materiálům na vstřikované automobilové díly (převody, mřížky, palivové filtry, přístrojové skříně), domácí techniku (kávovary, sprchové růžice) nebo součásti lékařské přístrojové techniky (dávkovače, inhalátory), vyráběné v milionových sériích. K jejich přednostem patří mj. dobrá zpracovatelnost, schopnost metalizace, cena, odolnost vůči opotřebení, pevnost a rozměrová stabilita.

Ráčna navijáku bezpečnostních pásů subkompaktu Volkswagen up! z polyoxymetylenu Ticona Hostaform XAP2 S93464 (Foto: Ticona)
Uložení ráčny v navijáku bezpečnostních pásů americké firmy Key Safety Systems (Foto: Ticona)

Ticona před nedávnem zušlechtila POM na 3. generaci kopolymerů Hostaform XAP se zvýšenou houževnatostí, označovaných podle ISO 1043-1 jako POM-HI, které rozšířily využití POM na rázem namáhané díly snášející vyšší hodnoty zrychlení. Příkladem je Hostaform XAP2 S9364, s důvěrou použitý americkým výrobcem automobilových bezpečnostních pásů Key Safety Systems (KSS) na ráčnu navíječů pásů subkompaktu Volkswagen up!, kde na spolehlivosti zubů závisí bezpečnost cestujících. Spolehlivě pracuje při teplotách –40 °C až +40 °C.

Vyztužení drátovými úplety

Společným úsilím belgického výrobce ocelového drátu Bekaert, nizozemského vývojce technologie vstřikování voest alpine Plastic Solutions a výrobce polyamidu Ultramid německého BASF vznikla technologie EASI (Energy Absorption, Safety and Integrity) pro kompozitní materiál ze vstřikovaného polyamidu vyztuženého úpletem z ocelového drátu (kordu). Materiál vyztužený dlouhými dráty je určen pro dlouhé vstřikované výrobky optimalizované proti nárazu schopností absorpce energie nárazu při zachování své integrity i při přerušení vláken v průběhu vstřikování. S polyamidovou matricí z osvědčených houževnatých typů Ultramid je zvláště vhodný pro automobilové díly jako nárazníky, přední čela, podélné nosníky a díly body-in-white před povrchovou úpravou. Úspěšně tak nahradil materiály vyráběné lisováním sklem vyztužených rohoží (GMT).

Struktura polyamidového kompozitu vyztuženého drátěným úpletem ze společného vývoje Bekaert, voest alpine Plastic Solutions a BASF (Foto: BASF

)

Pokrok v PC prosklení automobilu

Od roku 1998 se na K veletrzích pravidelně představují pokroky v prosklení automobilu vstřikováním polykarbonátových skel z plastů Lexan (SABIC/GE Plastics) nebo Makrolon (Bayer Material Science). Technologie vstřikování střešních, zadních, bočních i čelních skel byla největšími výrobci Engel a Battenfeld zvládnuta. Problém čelních skel spočívá v obecně malé důvěře v bezpečné chování při nárazu a odolnosti vůči abrazi stěrače navzdory zkoušeným tvrdým plazmovým povlakům.

Úspory hmotnosti jsou již obecně uznávány. SABIC uvádí, že 1 m2 PC Lexan tl. 4 mm u zadního prosklení oproti sklu tl. 3,2 mm ušetří 3,2 kg hmotnosti, 26 % energie a 31 % emisí CO2; 1 m2 PC Lexan tl. 4,5 mm u střešního prosklení oproti sklu tl. 3,85 mm ušetří 5 kg hmotnosti, 33 % energie a 37 % emisí CO2. Proti roku 2008 byl pro Lexan vyvinut IR blokátor, který spolu s nižší tepelnou vodivostí PC zlepšuje tepelnou pohodu vozu a sníží nároky na energii pro klimatizaci.

Světelná transparence plastů je problém řešený nejen u plastových prosklení automobilů, ale i u LED a OLED displejů. Ve hře jsou obrovské peníze pro dosažení žádané účinnosti a životnosti u TV displejů, RFID tagů, veřejného osvětlení aj.

PEF je průlomový materiál pro plastové lahve

Překvapením loňského roku bylo oznámení málo známé nizozemské firmy Avantium, že vyvinula technologii YXY pro výrobu nového 100% biopolymeru PEF (polyetylenfuranoát), jenž má mít proti polyesteru PET (polyetylentereftalát) lepší užitné vlastnosti – je lehčí, má lepší bariérové vlastnosti (asi 6krát nižší průnik kyslíku a 2krát nižší průnik CO2 a vody), lze jej barvit a lepit, je plně transparentní a má vyšší teplotní odolnost. Má o 50 až 60 % menší uhlíkovou stopu a je stoprocentně recyklovatelný. Do 3 až 5 let by měl PEF plně nahradit PET na nápojové láhve.

Společnost Avantium oznámila, že se dohodla s Danone, světovou dvojkou v obchodě s balenými vodami, na společném vývoji technologie YXY, díky níž lze vyrábět PEF z obnovitelných zdrojů, z biomasy – ze sacharidů z rostlin, obilovin, energetických plodin, lignocelulózy a odpadového papíru – bez ohrožení potravinového řetězce. Reakce vede přes meziprodukt kyselinu furan-2,5-dikarboxylovou (FDCA) jako stavebního kamene furanových polymerů.

Ještě před smlouvou s Danone se firma Avantium dohodla s americkou Coca-Colou na plnění lahví všemi nápoji koncernu, komercializaci PEF, možnosti globálního rozšíření a licenční smlouvy s majiteli světových brandů. Nový evropský program SPLASH (Sustainable Polymers from Algae Sugars and Hydrocarbons) za 9 mil. euro řeší vývoj výroby polymeru PEF pomocí řas Botryococcus braunii a Chlamydomonas reinhardtii.

Dočkáme se v dohledné době plnění nápojů Coca-Coly a vod Danone do lahví z nového 100% bioplastu PEF (polyetylenfuranoátu) se 100% recyklovatelností, které nahradí PET? (Foto: Danone)

Chladničky bez plechové skříně?

BASF zveřejnila svoji novou koncepci chladniček a mrazniček coolpure 1.0, která otevírá nové obzory ve využití polyuretanu nejen pro izolační účely.
Zájem o bílou barvu skříní, která se stala symbolem „bílého zboží“, odchází s měnícím se vkusem zákazníků. Umožňují to nejen potiskované polyesterové povlakové fólie v designu dřeva nebo kovu, ale také probarvené fólie z termoplastického polyuretanu umožňující i 3D design povrchu. Rigidní polyuretanová pěna dovoluje vystříknout při výrobě skříně i madla dveří, zásuvek a zahloubení. Zde se uplatní alifatický Elastollan, světlostálý termoplastický polyuretan s dobrou tekutostí. Design povrchové úpravy dovolují suché bezrozpouštědlové polyuretanové systémy Permaskin, které mají i funkci adheziv a zkracují povrchové úpravy ze dnů na hodiny.

Snaha o snížení energetické náročnosti jako významného marketingového činitele vyústila v optimalizaci izolační schopnosti použitím řešení Balindur, které využívá vakuově izolované panely (VIP) pomocí PU pěny – ta má nejen izolační, ale i adhezivní schopnosti a vyrovnává nerovnosti povrchu. Technologie Balindur spolu s rigidní pěnou Elastopor II s otevřenými póry zlepšuje účinnost chladniček až o 4 % a umožňuje větší volnost designu. Využitím všech vybraných typů PU lze dosáhnout téměř samonosné skořepiny, takže v blízké budoucnosti bude moci nahradit plechovou skříň. Vysoce transparentní polyuretany na průhledné přihrádky s LED osvětlením zamontovaným do otvorů v zadní stěně dovolují vyšší uživatelský komfort.

Materiálová skladba prvního stoprocentně kompostovatelného vícevrstvého plastového obalu na potraviny od BASF (Foto: BASF)

Vícevrstvé kompostovatelné obaly

Využitím vývoje tenkých plastových fólií z biopolymerů, tiskových inkoustů, lepidel a primerů vyvinul americký BASF světově první vícevrstvý stoprocentně biologicky odbouratelný plastový obal pro potraviny, splňující EN 13432 a ASTM D6400 a odpovídající americkému programu Zero Waste. Současně se podařilo vytvořit ekonomicky únosný obal minimalizující dopady šíření odpadů na životní prostředí. Nový obal se skládá ze šesti vrstev, se základem směsi biopolymerů BASF Ecoflex a Ecovio v první a šesté vrstvě. Grafika ilustruje inovativní skladbu obalu.

Uvedení na trh a premiéře na říjnovém asijském veletrhu obalů Tokyo Pack 2012 předcházela originální marketingová akce BASF a baseballového týmu Seattle Mariners. Využila toho, že americké ikony snacků – arašídy, cookies a tyčinky – jsou nejprodávanější na stadionech, a rozdala 5. září 2012 prvním 10 000 diváků utkání s Boston Red Sox na stadionu Safeco Field v Seattlu sáčky s arašídy Mariners Peanuts v prototypu nového stoprocentně kompostovatelného obalu. Pro „zelený“ klub Seattle Mariners, jenž recykloval 80 % z 900 tun odpadu ze stadionu v minulé sezoně, může nový obal znamenat značné úspory za třídění odpadu, dosažení cíle 85% recyklace a udržitelné řešení proti obalům z konvenčních plastů.

Kompozity větrných turbín a letadel

Při pobřeží dánského Østerildu zahájil Siemens Energy v říjnu 2012 ověřovací zkoušky největší světové větrné turbíny SWT-6.0-154 s průměrem rotoru 154 m, jejíž každý list má délku 75 m. Ve výrobě listů B75 byla poprvé použita technologie IntegralBlade odléváním kompozitních listů z jednoho kusu bez spojování, které jsou o 20 % lehčí než listy vyráběné tradičním procesem.

Lopatka o délce 75 m větrné turbíny Siemens SWT-6,0-154, největší větrné turbíny na světě, odlitá z jednoho kusu kompozitu technologií IntegralBlade, která je o 20 % lehčí než spojované listy. (Foto: Siemens)

Turbína s výkonem 6 MW vyrobí ročně 25 GWh energie a zásobí proudem 6 000 domácností. Svým kompaktním designem s přímým pohonem generátoru bez drahé převodovky představuje světovou špičku a nejlehčí turbínu své třídy s hmotností gondoly pouhých 200 tun. Robustní design zjednodušuje infrastrukturu, instalaci a údržbu, kde pouze délka listů představuje logistický problém v dopravě po silnici. Úspěch nové větrné turbíny znamená objednávku 300 větrných elektráren tohoto typu dánskou společností DONG Energy pro instalaci na pobřeží Velké Británie.

Turboventilátorové motory CFM LEAP letadel Airbus 320neo, B 737 Max a Comac C919 budou mít i díky kompozitovým listům turboventilátorů o 15 % lepší účinnost než motory CFM56-7BE (Foto: CFM)
Podíl kompozitů v konstrukci dopravních letadel podle data prvního letu (Foto: Airbus a archiv autora)

Zřejmě nejsledovanějším oborem využití kompozitních materiálů je letecká technika. Zatímco u vojenských letadel patří aplikace k utajovaným údajům, u komerčních dopravních letadel, kde podíl kompozitů určuje ekonomiku strojů, naopak ke zveřejňovaným. Jestliže ještě před několika lety se užití kompozitů omezovalo na draky letadel, dnes se rozšiřuje i do nejvýkonnějších motorů především na lopatky turboventilátorů. Zajímavý diagram původně pocházející z informací Airbusu byl rozšířen o kompilované údaje dalších výrobců Boeing, McDonnell Douglas (dnes rovněž Boeing), Bombardier, Embraer, čínský Comac a letadel, jejichž první vzlet je plánován na léta 2013 až 2015.

Ing. Alexandr Abušinov

abusinov@seznam.cz

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 130152
Datum: 13. 02. 2013
Rubrika: Trendy / Plasty
Autor:
Firmy
Související články
NPE 2012 a plastové materiály

V Orlandu na Floridě se na sklonku jara konala největší událost roku v průmyslu plastů - trienale NPE 2012, která současně oslavila 75. výročí založení SPI (Society of the Plastic Industry). Poprvé po 40 letech se National Plastics Exhibition, tento vrcholný veletrh amerického plastového průmyslu, nekonal v červnu v Chicagu, ale o něco dříve na Floridě, mimo centra automobilového průmyslu, plastů a strojírenství amerického Středozápadu.

Použité pneumatiky - kam s nimi?

Na začátku byl skvělý vynález: pneumatika. Byla vynalezena v devatenáctém století, úžasně zlepšovala vlastnosti jízdních kol a její vynález byl patentován. Později našla uplatnění především v automobilovém a leteckém průmyslu a dnes tvoří každodenní součást našeho života.

Kompozitová kapota sériového vozu Ford Focus

Na říjnovém veletrhu Composite Europe 2012 v Düsseldorfu vystavil Ford první přední kapotu sériového vozu Ford Focus z  CFRP kompozitu z uhlíkových vláken, vyrobenou vysokorychlostním procesem vhodným pro velkosériovou výrobu.

Související články
Plastové materiály v reflexi K 2013

Inovační dopad exponátů prezentovaných na düsseldorfském veletrh plastů K do praktických aplikací, zejména zajímavých plastových materiálů, je aktuální nejen půl roku po skončení akce, kdy vám tento článek přinášíme, ale má časový přesah dalece větší. Aplikace automobilových plastů jsou možná divácky atraktivnějšími na autosalonech, avšak ty zajímající všechny jsou nové lehké materiály pro úsporu energie, šetřící jim kapsu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Trexel pro vyšší využití procesu MuCell

Americká společnost Trexel inc. po nabytí licencí od Massachusetts Institute of Technology rozvíjí proces MuCell a vyrábí techniku pro vstřikování lehčených materiálů. Koncem února oznámila, že uzavřela partnerství s tchajvanskou firmou CoreTech pro využití jejího simulačního software Moldex3D.

Trh výroby drátů a trubek

Na düsseldorfském výstavišti bude druhý dubnový týden 2014 opět představen obor technologie zpracování a opracování drátů a kabelů, resp. trubek a rour na veletrzích wire a Tube. Bližší informace k této akci jsme vám přinesli v prosincovém vydání MM Průmyslového spektra, ale jelikož se následně konala tisková konference organizátora Messe Düsseldorf, jenž tradičně dodává hodnotné analýzy a statistická data k daným oborům, přinášíme vám výběr toho nejzajímavějšího.

Synergie: klíč úspěchu

Na to, jak je mladý už toho ve své profesi dokázal vskutku hodně. Už na začátku vysokoškolského studia začal podnikat v oblasti jachtingu, do čehož spadá například distribuce materiálů pro povrchové úpravy a poradenství. Dnes je Ing. Viktor Brejcha nejen spojován se společností Sea-Line, ale především je specialistou pro kompozitní materiály ve společnosti Siemens Mobility.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Formárenský veletrh se blíží

Již třetí ročník formárenského veletrhu Moulding Expo v druhé polovině května bude hostit výrobce forem a nástrojů a dodavatelé potřebných technologií ve Stuttgartu. Pořadatelé sezvali novinářskou obec do slovinské Lublaně, kde prozradili několik detailu o blížícím se veletrhu. Součástí tiskové konference byla také návštěva místních nástrojáren a výzkumného centra pro formárenství.

Češi v říši středu a snů

Česká expozice společné účasti na veletrhu CIMT je stejně jako v předchozích ročnících realizovaná specializovaným úsekem a. s. Veletrhy Brno a organizovaná pod patronací Ministerstva průmyslu a obchodu ČR. Nutno podotknout, že letošní expozice, i když po dlouhé době beze strojů, byla po designové stránce s ohledem na její kompaktnost velmi povedená. Možná právě proto, že ji netříštily volné otevřené plochy kolem stroje.

Bakterie a olej od hranolek zachraňují svět

Svět má slušnou šanci být zbaven jednoho ze svých nejtíživějších problémů. Týmu z Vysokého učení technického v Brně se totiž podařilo přijít s technologickou inovací, která dokáže zastavit pokrývání zeměkoule odpadem.

SolidWorks World 2014

SolidWorks World je již šestnáctý rok jednou z největších akcí svého druhu na světě. Jde o každoroční konferenci uživatelů, školitelů a prodejců špičkového designového softwaru SolidWorks. Původně americká společnost SolidWorks dnes patří pod křídla francouzského Dassault Systèmes. Na našem trhu je zastupována firmami SolidVision a 3E Praha Engineering.

EMO Hannover 2013, část 2 - MM Award Ocenění pro nejlepší exponáty

I v letošním roce proběhlo z iniciativy německých kolegů časopisu MM MaschinenMarkt udílení ocenění exponátům, které jsou něčím zajímavé a zaujaly odbornou porotu. Protože značky MM, VDW a EMO překročily hranice Německa a Evropy, nelze si dovolit přehlížet ocenění, které společně tyto značky zastřešují.

Atraktivní projekty: Chytře na energetiku

Stále častěji se hovoří o chytrých sítích v energetice (smart grids), ale cesta k nim je ještě daleká. Zatím je nutné se držet spíš při zemi a myslet na inteligentní energetické řešení budov. Těch nových, ale i těch stávajících.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit