บริษัท Sabic ผลักดันพลาสติกชนิดใหม่สำหรับการผลิตกันชนรถยนต์

Sabic pushes boundaries for plastics fenders

นับเป็นเวลา 25 ปีทางธุรกิจที่พลาสติกถูกนำมาใช้เป็นวัสดุสำหรับผลิตกันชนรถยนต์หรือโครงส่วนหน้าของรถยนต์แทนโลหะ รถยนต์ Buick รุ่น LeSabre T-Type 1 (ปี 2530) จากบริษัท General Motors ของสหรัฐอเมริกาเป็นรถยนต์รุ่นแรกที่ใช้กันชนพลาสติกมีสี กันชนดังกล่าวขึ้นรูปด้วยกระบวนการฉีดเข้าแม่พิมพ์และพลาสติกที่ใช้คือ Noryl GTX ของบริษัท GE Plastics นับจากนั้นบริษัทผลิตรถยนต์รายใหญ่ๆได้ผลิตกันชนจากพลาสติกเช่นกัน จนกระทั่งปัจจุบันบริษัท Sabic Innovative Plastics ประกาศการพัฒนาวัสดุชนิดใหม่สำหรับผลิตกันชนรถยนต์ บริษัท Sabic ได้พัฒนาพลาสติกรีไซเคิลที่เหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรม (Post-industrial recycled (PIR) grade) ได้แก่ Noryl GTX ซึ่งบริษัท Renault ได้นำไปใช้ผลิตกันชนรถยนต์รุ่น Clio IV model ปี 2556 นอกจากนี้บริษัทยังนำพลาสติก PIR ไปใช้ผลิตชิ้นส่วนของรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าอีกด้วย การพัฒนา Noryl GTX PIR เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของรถยนต์ Renault ICARRE 95 (Innovative CAR REcycling +95%) ตอบสนองข้อกำหนดของสหภาพยุโรปเกี่ยวกับการจัดการวัสดุหลังจากรถยนต์หมดอายุการใช้งาน (End-of-life vehicle (ELV)) รถยนต์ Renault มีเป้าหมายที่จะมีอัตราการนำวัสดุกลับไปใช้ใหม่ได้ถึง 95% 
 
Noryl GTX เป็นวัสดุผสมระหว่าง Polyamide (PA) และ Modified polyphenylene ether (PPE) ซึ่ง PPE มีความต้านทานต่อความร้อนสูง โดยสามารถคงตัวอยู่ได้ภายใต้อุณหภูมิที่หลากหลายซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในขั้นตอนการพ่นสีรถยนต์ วัสดุดังกล่าวยังมีสมบัติการทนทานต่อสารเคมีและแรงกระแทกอีกด้วย PIR เกรดใหม่ซึ่งรีไซเคิลมาจากแผงส่วนตัวรถยนต์เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพและประสิทธิภาพของยานยนต์ วัสดุชนิดนี้จะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ถึง 47% ตลอดวงจรชีวิตของวัสดุเมื่อเทียบกับเหล็ก พลาสติกที่ได้รับการพัฒนาอีกชนิดหนึ่งคือ Noryl GTX 989 ซึ่งเป็นวัสดุที่บริษัท Mitsubishi ใช้ผลิตกันชน โดยรถยนต์รุ่นที่ใช้พลาสติกชนิดนี้คือ Outlander Sport ปี 2556 กันชนสองส่วนของรถรุ่นนี้จะถูกขึ้นรูปด้วยกระบวนการฉีดเข้าแม่พิมพ์ที่ประกอบไปด้วยสองเบ้าพิมพ์ กันชนของรถ Outlander Sport ทั้งด้านซ้ายและด้านขวาจะขึ้นรูปในขั้นตอนเดียวเพื่อลดเวลาในการผลิตและลดต้นทุน เนื่องจากใช้เครื่องมือเพียงเครื่องเดียว
 
Noryl GTX 989 ได้รับการพัฒนาให้ทนความร้อนเพิ่มขึ้นอีก 10C เมื่อเทียบกับเกรดเก่า ซึ่งทำให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานในกระบวนการพ่นสีที่อุณหภูมิสูง Noryl GTX 98X ซึ่งเป็นวัสดุรุ่นต่อไปจะถูกพัฒนาให้ลดสัมประสิทธิการขยายตัวด้วยความร้อนลงอีก 10% เมื่อเทียบกับเกรดเก่า ทั้งนี้จะทำให้ชิ้นงานคงรูปและมีขนาดที่แน่นอนมากขึ้น รวมทั้งปรับปรุงด้านการจัดการช่องว่างระหว่างชิ้นงานซึ่งจะช่วยให้นักออกแบบมีอิสระในการออกแบบชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้ด้วยความแม่ยำสูง บริษัท Mitsubishi ได้รับประโยชน์จากการออกแบบที่เป็นอิสระนี้ ซึ่งทำให้สามารถผลิตกันชนที่สามารถดูซับพลังงานได้ดีเพื่อคุ้มครองคนเดินเท้ามากขึ้น จากการศึกษาจำนวนผู้ได้รับบาดเจ็บ (Head Injury Criterion (HIC)) จากการใช้กันชนที่ผลิตจาก Noryl GTX พบว่าต่ำจำนวนผู้ได้รับบาดเจ็บจากรถที่มีกันชนเหล็กถึง 25% 
 
กันชนของรถยนต์ Outlander Sport สามารถช่วยลดน้ำหนักของรถได้ถึง 3 กิโลกรัม ซึ่งการลดน้ำหนักของรถยนต์เป็นสิ่งสำคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในมุมมองของสหรัฐอเมริกา เมื่อเร็วๆนี้สหรัฐอเมริกาได้ออกกฎให้ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงอย่างประหยัด ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นมากขึ้นไปอีกสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตชิ้นส่วนต่างให้กับบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ (Original Equipment Manufacturer) เมื่อปีที่แล้วบริษัท Mahindra & Mahindra กลายเป็นบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ของอินเดียบริษัทแรกที่ใช้พลาสติกเป็นกันชน โดย Noryl GTX ได้ถูกนำไปใช้ผลิตเป็นกันชนของรถ XUV500 sports ซึ่งเป็นรถที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในรุ่นเดียวกัน

It has been 25 years since the commercial breakthrough for plastics being used instead of steel in car fenders (wings). The 1987 Buick LeSabre T-Type 1 from General Motors in the US was the first high volume production car to have on-line painted plastic fenders, which were injection moulded in Noryl GTX resin from GE Plastics.
Since then, other major automotive companies have made fenders from the resin. Even so, Sabic Innovative Plastics, the successor to GE Plastics, is still able to announce new milestones.
The materials company has developed a post-industrial recycled (PIR) grade of Noryl GTX which Renault is using for the fenders of its 2013 Clio IV model. It will also use the PIR grade in its Zoe electric vehicle.
The adoption of Noryl GTX PIR grade forms part of Renault’s ICARRE 95 (standing for Innovative CAR REcycling +95%) project to meet the EU’s end-of-life vehicle (ELV) requirements. Renault is targeting a 95% recovery rate for ELV materials.
Noryl GTX materials are a blend of polyamide (PA) and modified polyphenylene ether polymer (PPE). The high heat resistance of PPE means they are able to withstand the temperatures used in automotive paint lines. The materials also show strong chemical and impact resistance.
The new PIR grade, which is sourced from body panels, meets the required automotive quality and performance standards, says Sabic.
In another new development, the Noryl GTX 989 grade is the material used by Mitsubishi for the front fender of its 2013 Outlander Sport crossover. The two parts of the vehicle’s fender are moulded in a two-cavity mould, the first to be produced using two-cavity injection moulding with Noryl GTX resin, says Sabic.
Both the left and right fender components of the Outlander Sport are produced in one shot, which reduces the cycle time and cuts costs because only one tool is made instead of two.
The 989 grade was recently developed to deliver a 10°C improvement in heat tolerance compared to the previous grade, making it suitable for higher-temperature online painting. Sabic says: “The next-generation Noryl GTX 98X series materials also reduce the coefficient of linear thermal expansion by 10% versus previous grades for increased dimensional stability and improved gap and flush management, giving automotive designers freedom to create larger, high-precision body panels.”
Mitsubishi took advantage of this enhanced design freedom to integrate energy-absorbing brackets into the fender to improve pedestrian protection. Sabic says validation studies indicated a head injury criterion (HIC) value for the Noryl GTX resin fender that was 25% lower than a comparable steel fender.
The new Outlander Sport plastic fender reduced vehicle weight by 3kg. This weight reduction is particularly important in view of the recently announced US fuel economy rules, which essentially double the mileage requirement for OEM fleets.
Another first was claimed by Sabic last year when Mahindra & Mahindra became the first Indian automotive manufacturer, with support from its Tier 1 supplier Plastic Omnium, to have a plastic fender. Noryl GTX is used for the fender of the car company’s XUV500 sports utility vehicle, making it one of the lightest SUVs in its class.