Polimerekkel tehetőek erősebbé a fém-fém kapcsolatok

A járművek tömegének csökkentését kettő tényező is hajtja: a tradicionális hajtású modelleknél az alacsonyabb tömeggel elérhető kisebb a károsanyag-kibocsátás, ami segíti az OEM-eket az előírásoknak való megfelelésben, míg az elektromos járműveknél a hatótávolság növelése.

A tömegcsökkentésre több anyag is kínálkozik, például alumínium, magnézium kompozitok vagy nagy szilárdságú acélok. A gyártók ezek közül az alumíniumot preferálják a kielégítő ára, mechanikai tulajdonságai és magas újrahasznosíthatósága miatt. Az elmúlt tíz évben az alumínium részaránya megduplázódott az autóiparban, és a jövőben további növekedés várható, amit a terjedőben lévő, a fémet maradéktalanul újrahasznosító megoldások is segítenek.

„Az alumínium hegeszthetősége azonban korlátozott, így az OEM-eknek ragasztásra kell váltaniuk, ami gyakran nem elég erős és megbízható hosszú távon” – fejtette ki Dr. Marie-Pierre Labeau, a Solvay vegyipari vállalat fémkezelési projektjének vezetője az Automotive Manufacturing Solutions magazinnak. Azt is elmondta továbbá, hogy a ma alkalmazott, ragasztást megelőző felületkezelési technikák egészségügyi és környezetvédelmi aggályokat keltenek króm- és vízhasználatuk, valamint hulladéktermelésük nyomán.

A problémákra válaszul a vállalat egy polimeralapú, nehézfémtől mentes anyagot fejlesztett ki az összeragasztandó fém felületek előkezelésére. Ígérete szerint a ma már a prémium kategóriás és tömegpiacra szánt járműveket készítő gyártók által is használt „Addibond”-ra keresztelt adalék segítségével erősebb kötések alakíthatóak ki.

Többszörösen bizonyított megoldás

Az adalék az előkezelés során kémiai reakcióba lép a fém felületével, majd ragasztáskor a ragasztóanyaggal is. Hatékonyságáról több teszt során bizonyosodtak meg. Egy, a Ford által kidolgozott kötési ellenállóságot mérő teszt során a mintákat kompressziónak, illetve korróziót okozó hatásoknak tették ki, továbbá az amerikai tesztelési és anyagvizsgálati szabványokat alkotó ASTM egyszeres átlapolás kötésszilárdsági vizsgálatát is alkalmazták.

Mindkettő teszt esetében az Addibond 275 és 021 felülmúlta a jelenleg alkalmazott előkezelési eljárásokat, valamint kiderült, hogy a mostani technológiákkal együtt használva javítja azok teljesítményét.

A Solvay formulái nagyobb ellenállóságot mutattak a keverékek és hőmérsékleti viszonyok egy széles skáláján, miközben sokkal inkább vezettek a preferáltnak mondható ragasztórétegen belüli töréshez a ragasztó fémtől elválásával szemben.

Kisebb tömeg, kisebb kibocsátás

A Solvay számításai szerint adaléka és alumínium együttes használatával húsz százalékkal lehetne csökkenteni egy autó tömegét, ami a fogyasztásban tíz százalékos megtakarítást, míg kilométerenként 13 grammal kevesebb szén-dioxid-kibocsátást jelentene. „Egyszerűen fogalmazva, négy gramm Addibond egy autó karbonlábnyomát évente 300 kilogramm szén-dioxiddal tudja csökkenteni” – fogalmazott Julie Mollet, a Solvay ipari megoldásokat nyújtó üzletágának marketingvezetője.

A vállalat terméke továbbá egészségi és környezetvédelmi szempontból is kedvező, hiszen nem tartalmaz a dolgozókra veszélyes nehéz fémeket vagy fluoridokat, miközben a hozzáadásával készített fürdőkben nem keletkezik gél – ellenben a szilán vegyülettel készített fürdőkkel –, ami a fürdő ritkább cseréjét, így alacsonyabb vízfogyasztást jelent.