طرح تولید انواع مخازن پلاستیکی خودرو

ساخت بسیاری از مدل های جدید خودرو بدون استفاده از پلاستیکها غیر ممکن است، با کمک آنها میتوان خودروهایی آئرودینامیک تر با قدرت و سرعت بیشتر ساخت. امروزه با پیشرفت صنایع خودروسازی میزان مصرف پلیمرها در این صنعت افزایش پیدا کرده است. در حال حاضر بطور متوسط ١٠٠ کیلوگرم قطعات پلاستیکی در خودروها استفاده می شود که در مقایسه با ٧٠ کیلوگرم (اواخر دهه ١٩٧٠ ) رشد چشمگیری داشته است.

داشبورد، صفحه کنترل و علائم، کنسول، رودری و تودوزی داخل و سقف، صندلی، فرمان، پدالها، دستگیره درب، سپر، جلو پنجره، قالپاق، آینه، چراغها، پنجره، باک بنزین، بدنه خودرو، سیستم تعلیق و میل گردان، اکسل، رینگ، پروانه و فیلتر هوا، مخزن رادیاتور، پمپ آب و هوا از جمله قطعات پلاستیکی خودرو می باشند. سپر، پروانه و فیلتر هوا نیز از جمله قطعاتی هستند که به روش قالبگیری تزریقی تولید می گردند.

بسیاری از سازندگان خودرو معتقدند که بدون حضور پلاستیکها نمی توان بطور همزمان به کاهش وزن، بهبود آئرودینامیکی و افزایش قدرت موتور دست یافت. امروزه در امریکا و اروپا ١٠ درصد وزنی و ٢٠ درصد حجمی هر خودرو را قطعات محصول طرح تشکیل می دهد و بررسی خودروها اروپایی نشان می دهد که ۶٣ درصد تزیینات داخلی، ١۵ درصد بدنه خارجی، ٩ درصد موتور و جعبه دنده، ٨ درصد سیستم الکتریکی و ۵ درصد وزنی شاسی از مواد پلیمری ساخته شده اند.

مخازن پلاستیکی خودرو

اولین مخزن سوخت به کار رفته در خودروها از جنس فولاد پوشش داده شده با قلع – سرب بوده است. این نوع مخازن در معرض خوردگی سطح داخلی قرار داشتند و همچنین سطح بیرونی آن ها نیز در تماس با مواد شیمیایی موجود در محیط، نمک، گل، لای و شن دچار آسیب می شود. باتوجه به حساسیت این قطعه و امکان انفجار خودرو در صورت وجود نقص در این قطعه، تلاش های زیادی جهت توسعه نسل های بعدی مخازن سوخت صورت گرفت. مهمترین اهداف بهبود عملکرد مخازن سوخت، افزایش زمان سرویس دهی این قطعه، کاهش عبور پذیری آن در برابر بخارات سوخت، کاهش وزن، افزایش ایمنی و کاهش بهای تمام شده آن است.

باتوجه به روند رو به رشد استفاده از پلاستیک ها در تولید قطعاتی خودرو، OEM ها در دهه ۸۰ میلادی تلاش هایی برای استفاده از پلاستیک ها در تولید مخازن سوخت کردند. در ادامه تا سال ۱۹۹۳ میلادی ۸۰ درصد خودروهای اروپایی به مخازن سوخت پلاستیکی مجهز شدند. افزایش استفاده از مخازن سوخت پلاستیکی در کشورهای مختلف، متفاوت است و برای مثال کشور ژاپن کمترین سهم استفاده از مخازن سوخت پلاستیکی را دارد.

سیستم سوخت رسانی یک خودرو شامل اجزای مختلف مانند مخزن، پمپ، سنسور سنجش ارتفاع سوخت، سیستم کنترل بخارات و لوله های انتقال دهنده سوخت به موتور است. یکپارچه بودن این سیستم و حفظ این یکپارچگی در زمان کاربری یا تصادفات احتمالی، اولین معیار طراحی یک سیستم سوخت کارا است. علاوه بر این نکته، معیارهای زیست محیطی نیز، مانند عدم نشت سوخت و سبک بودن مجموعه سوخت رسانی، در طراحی این مجموعه مورد نظر است. پلاستیک منتخب برای تولید مخازن سوخت، پلی اتیلن با دانسیته بالا، HDPE، است. HDPE در برابر محیط های شیمیایی خورنده مقاوم است و همچنین می توان به منظور کاهش ریسک انفجار، شارژ الکتریسیته ساکن را در آن به حداقل رساند. اما مهمترین ویژگی مخازن سوخت تولید شده با HDPE، عاری بودن آن ها از خطوط جوش است. علیرغم ورق های فلزی که به کمک فرایند جوشکاری به قطعه نهایی مخزن سوخت تبدیل می شوند، مخازن HDPE به روش قالبگیری دمشی (Blow Molding) تولید می شوند و ساختار فیزیکی آن ها به صورت یکپارچه است. این روش تولید امکان طراحی هندسه های پیچیده را نیز مهیا می کند و منجر به استفاده بهینه از فضای خودرو می شود.

کاربرد قطعات پلاستیکی در داخل خودرو

آزادی در طراحی، ایجاد سطوحی با ظاهر مناسب و متنوع، هزینه تولید کم و هماهنگی با مواد مختلف باعث شده است که پلاستیکها بطور وسیعی در قسمت های مختلف داخل خودرو به کار گرفته شوند. به هر حال پلاستیکهایی که در داخل خودرو و در معرض حرارت ناشی از نور خورشید هستند، باید از نظر حرارتی پایدار بوده و بعلاوه از ثبات نوری، مقاومت در برابر اشعه ماورای بنفش (UV) و کیفیت ظاهری خوب برخوردار باشند :

قسمت جلوی خودرو (داشبورد، صفحه کنترل و علایم)
کنسول
رودری، تودوزی داخل و سقف
صندلی
فرمان، پدال ها و دستگیره درب

کاربرد قطعات طرح در قسمت های خارجی خودرو

سپر و جلو پنجره
قالپاق
آینه
چراغ ها
پنجره
باک بنزین
بدنه خودرو
سیستم تعلیق و میل گردان
اکسل
رینگ
پروانه و فیلتر هوا
مخزن رادیاتور
پمپ بنزین
پمپ آب

بررسی کالاهای جایگزین

کوپلیمر پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه می تواند جایگزین ABS در قطعات وسایل نقلیه شود. در کشورهای امریکایی و اروپایی گریدهای از PP آلیاژ شده با لاستیک در حال جایگزین شدن کاربردهای ABS در صنعت اتومبیل سازی هستند، که هم کیفیت بهتر و هم قیمت ارزانتر دارند. کاربرد PVC در صنایع اتومبیل به علت عدم بازیافت PVC در حال کاهش بوده و در آینده در خودروهایی که ١٠٠ درصد قابل بازیافت باشند به صفر خواهد رسید.

موارد مصرف قطعات پلاستیکی در خودرو

سپر خودرو به عنوان واسطه بین بدنه خودرو و عامل ضربه گیر جهت کاهش فشار ضربه و برخورد عمل کرده و در ردیف قطعات ایمنی و تزئینی خودرو مطرح می باشد. در اشکال ١ تا ۶ نمایی از سپرهای جلو و عقب سمند، پژو ۴٠۵ و ٢٠۶ ارائه گردیده است. به طور کلی میتوان سپرها را در سه دسته تقسیم بندی کرد:

سپرهایی با سازه های خود تقویت شونده که معمولا از پلاستیکهای مهندسی ساخته می شوند. برای مثال سپر خودروی Montego از جنس پلی بوتیلن ترفتالات اصلاح شده می باشد.
سپرهایی با لایه جاذب انرژی از جنس پلی یورتان و پوسته محافظی از پلی یورتان یا پلی پروپیلن اصلاح شده با لاستیک همراه با سازه های تقویتی SMC، آلومینیم یا فولاد. برای مثال مرسدس بنز از این سپرها در خودروهای خود استفاده می کند.
سپرهایی با روکش های بیرونی از جنس پلاستیکهای اصلاح شده که مستقیما بر روی قابهای SMC، آلومینیم یا فولاد قرار می گیرند. ماده مناسب برای ساخت سپر بر اساس میزان تولید و روش رنگ کردن آن تعیین می شود.
سپرهای خود رنگ و قابل رنگ کردن در خارج خط تولید قطعات پلاستیکی خودرو از آلیاژهای PC/PBT یا پلی پروپلین اصلاح شده با لاستیک ساخته می شوند و اگر لازم باشد سپر در خط تولید و در دمای ١٣٠-١۴٠°C رنگ گردد، از آلیاژ PA/PPO پلی بوتیلن ترفتالات اصلاح شده یا پلی کربنات اصلاح شده استفاده می کنند. رایج ترین ماده برای ساخت سپرهای خود تقویت شونده، پلی پروپیلن اصلاح شده می باشد. خودروهای کوچک تا وزن پنج تن مثل رنو ترافیک و خودروهای پنج تن مرسدس بنز دارای سپرهای خود تقویت شونده SMC هستند. به هر حال برای وزن های بیش از ۷/۵ تن، سپرهای فولادی مناسبتر است.

بررسی کالاهای جایگزین

کوپلیمر پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه می تواند جایگزین ABS در قطعات وسایل نقلیه شود. در کشورهای امریکایی و اروپایی گریدهای از PP آلیاژ شده با لاستیک در حال جایگزین شدن کاربردهای ABS در صنعت اتومبیل سازی هستند، که هم کیفیت بهتر و هم قیمت ارزانتر دارند. کاربرد PVC در صنایع اتومبیل به علت عدم بازیافت PVC در حال کاهش بوده و در آینده در خودروهایی که ١٠٠ درصد قابل بازیافت باشند به صفر خواهد رسید.

اهمیت استراتژیکی محصول

برای حذف فلزات و کمک به صنعت خودروسازی برای چیره شدن به محدودیت های موجود در این صنعت، کلیه پتانسیل های موجود در پلیمرها، به کار گرفته می شوند. پلیمرها می توانند احتیاجات اصلی بازار نظیر رقابت اقتصادی، شکستن قیمتها، کاهش زمان چرخه های توسعه برای مدلهای تولید انبوه قطعات پلاستیکی خودرو و برای مدل کوچک و تحکیم قوانین آلودگی، بازیافت و انرژی را مرتفع می سازند. صنعت خودروسازی و قطعه سازی به دلیل نوع و ماهیت ارتباط، به حدی از فعالیتهای یکدیگر متاثر می شوند که گاهی تفکیک این دو از هم نه تنها دشوار بلکه غیر ممکن است.

تجربه کشورهای مختلفی که در خصوص صنعت خودرو نقشی پیشتاز در خودروسازی جهان یافته اند، گویای آن است که در بدو ورود این صنعت به هر کشوری، مونتاژ قطعات CKD آغازگر حرکت بوده و سپس به تدریج استراتژی صنعتی، بومی کردن و توسعه سهم قطعات داخلی را مدنظر و عمل قرار داده اند و همین مرحله نیز در صورتی که با موفقیت همراه باشد، زمینه ساز خودروساز شدن به معنای واقعی آن شده است. به طور کلی یکپارچگی این دو صنعت (خودرو سازی و قطعه سازی) سبب شده تا به عنوان دو پای حرکت مطلوب در صنعت خودرو از آنها یاد شود. با توجه به رشد روزافزون صنعت خودروسازی در کشور، رشد صنعت تولید قطعات طرح حاضر و به تبع آن ساخت انواع سپرها در کشور، رو به افزایش است. همچنین امکان صادرات این کالا به کشورهای مختلف، اهمیت استراتژیکی این محصول را بیش از پیش نمایان می سازد.

شرایط صادرات قطعات پلاستیکی خودرو

صادرات سپر خودرو از هرگونه تعهد و پیمان ارزی معاف می باشد. بر طبق قانون معافیت صادرات کالا و خدمات از پرداخت عوارض، تصویب شده در تاریخ ۱۳۷۹/۱۲/۲۷ صادرات کالا و خدمات از پرداخت هر گونه عوارض معاف است و هیچ یک از وزارتخانه ها، سازمانها، نهادها، دستگاههای اجرایی، شهرداری ها و شوراهای محلی که بر طبق قوانین و مقررات حق وضع و اخذ عوارض را دارند، مجاز نیستند از کالاها و خدماتی که صادر می شوند عوارض اخذ نمایند یا مجوز اخذ آن را صادر نمایند.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید انواع مخازن پلاستیکی خودرو

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک انواع لوازم و قطعات پلاستیکی وسایل نقلیه : ۲۵۲۰۳۱۲۵۵۹

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید انواع مخازن پلاستیکی خودرو

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.

روشهای تولید محصول

در حال حاضر تنها روش موجود در تولید این گونه از قطعات پلاستیکی خودرو استفاده از فرآیند تزریق می باشد. با استفاده از این فرآیند که یک فرآیند نیمه پیوسته می باشد، امکان تولید قطعات مختلف با ابعاد، اشکال و وزنهای مختلف موجود می باشد. عمده دارندگان دانش فنی خطوط تولید این قبیل محصولات شرکت های اروپایی بخصوص شرکتهای آلمانی، اتریشی و ایتالیایی و شرکت های آسیایی نظیر شرکتهای کره ای و چینی و همچنین شرکت های ایرانی هستند.
لذا تنها نکات مهم در فرآیند تولید قطعات پلاستیکی خودرو ، چگونگی راه اندازی، روش کار با اجزای مختلف دستگاه و چگونگی تنظیم شرایط فرآیندی جهت تولید محصول موردنظر است که همه این موارد بدون دریافت هزینه اضافه از طرف شرکت سازنده تامین می گردد. لازم به ذکر است آموزش مربوط به کارکنان نیز به هنگام تحویل دستگاه انجام می شود و هزینه ای برای آن دریافت نمی گردد. تولید این محصولات خودرو با استفاده از فرآیند تزریق دارای پایداری تکنولوژی بالایی می باشد.

شرح فرآیند قالبگیری تزریقی جداره نازک

یکی از مهمترین روشهای رایج برای شکل دادن پلاستیکها، قالبگیری تزریقی است. دستگاه های قالبگیری تزریقی ابتدایی، بر اساس ریخته گری تحت فشار در قالب برای فلزات، ساخته شده بود. پیشرفت عمده بعدی در قالبگیری تزریقی، استفاده از دستگاههای ئیدرولیکی (روغنی) بود که در سال ١٩٣٠ مقارن با عرضه طیف وسیعی از گرمانرمها به بازار ابداع شد.

تا سال ١٩۵٠ طراحی دستگاههای قالبگیری تزریقی برای پلاستیکها به طور جدی مطرح نبود، تا اینکه در این سال، نسل جدیدی از این دستگاهها به بازار ارائه شد که بسیار مناسبتر و قابل انطباق با خواص پلیمر مذاب تهیه شده بود. امروزه در دستگاههای جدید نیز همان اصول طراحی حفظ شده است، اما نحوه تنظیم چگونگی کار دستگاهها خیلی پیچیده تر شده است.

اصولاً قالبگیری تزریقی فرآیند ساده ای است، به این ترتیب که ماده گرمانرم به شکل خاکه یا دانه گونه، از طریق قیف تغذیه به محفظه اکسترودر هدایت و در آنجا حرارت دیده، نرم و ذوب می شود. سپس با عبور از افشانک با فشار به داخل قالب نسبتاً سردی رانده می شود که دو نیمه اش کاملاً به یکدیگر جفت شده است.

پس از گذشت زمان مناسب و لازم برای سرد و جامد شدن پلاستیک، قالب باز شده و قطعه از آن خارج می شود. این عملیات به دفعات تکرار می شود. مهمترین مزایای این روش، توانایی خوب آن در قالبگیری قطعات متنوع، به سهولت خودکار شدن، امکان تولید قطعات پلاستیکی خودرو با سرعت زیاد و ساخت قطعات دقیق است.

۱. قسمت تزریق :

در این قسمت از تولید قطعات پلاستیکی خودرو عمل ذوب، اختلاط و تزریق مواد انجام می گیرد که شامل قسمتهای زیر می باشد :

قیف خوراک دهی مواد

قیف خوراک دهی مواد بر روی سیلندر تزریق نصب شده و وظیفه تأمین خوراک برای سیلندر تزریق را دارد.

سیلندر تزریق

سیلندر تزریق که پیچ در درون آن قرار می گیرد، مهمترین قسمت بخش تزریق است. زیرا تمام فعل و انفعالات مواد پلاستیک در داخل آن انجام می گیرد. جنس سیلندر تزریق از فولاد ضدزنگ و بسیار سخت انتخاب می شود. تا در صورت آسیب پذیرفتن پیچ، به سیلندر صدمه ای وارد نشود. زیرا ساختن سیلندر به مراتب گرانتر از ساخت پیچ است.

پیچ تزریق

یکی از حساس ترین قطعات ماشین تزریق، پیچ تزریق است. زیرا اصولاً ماشین تزریق با تمام دستگاه ها و قطعاتی که روی آن نصب شده است وظیفه ای جز ذوب مواد و تزریق آن به قالب را ندارند. قسمت اعظم این وظیفه بر عهده پیچ می باشد.

کنترل کننده ها

ابزارهای کنترل، ابزاری هستند که از آنها برای محدود کردن دما و فشار (در دستگاه تزریق) استفاده می شود. برای کنترل دما از حرارت سنج استفاده می شود و برای کنترل فشار از ابزارهای ویژه کنترل فشار. حرارت سنج دستگاه کوچکی است برای اندازه گیری و تنظیم و تعیین درجه حرارت که در تابلو برق ماشین نصب می شود. قبلاً درجه حرارت مورد لزوم را روی حرارت سنج مشخص می کنیم و بعد از رسیدن درجه حرارت سیلندر به حد مورد نیاز، برق گرمکن با دخالت حرارت سنج قطع می شود.

۲. قالب تزریق

برای تولید قطعات پلاستیکی خودرو به روش تزریق از ابزاری به نام قالب تزریق پلاستیک استفاده می نماییم، که این ابزار از مجموعه قطعات مختلفی تشکیل گردیده است.

وضعیت واحد های فعال تولید انواع مخازن پلاستیکی خودرو

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید انواع مخازن پلاستیکی خودرو در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات انواع مخازن پلاستیکی خودرو

با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.

سخن پایانی

به صورت متوسط مخازن سوخت پلاستیکی حداقل ۲۰ درصد از انواع فلزی سبک تر هستند. این نکته مزایای زیست محیطی فراوانی برای این نوع مخازن در پی دارد. همچنین پلاستیک ها امکان تغییر شکل در صورت وارد آمدن تنش را دارند و در صورت وقوع تصادفات احتمالی ضریب انفجار آن ها پایین تر از انواع فلزی است. اما مخازن فلزی نیز همچنان مهندسین طرفدار فراوانی دارند. مهمترین مزیت این مخازن قیمت تمام شده پایین تر و امکان بازیافت آسان آن ها در مقایسه با پلاستیک ها است. امروزه نسل دوم مخازن پلاستیکی، مخازن پلاستیکی چندلایه، توسعه داده شده اند.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار تولید انواع مخازن پلاستیکی خودرو

ظرفیت تولید سالیانه : ۳۹۰۰ دستگاه
نرخ برابری دلار : ۲۰۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۳۵۰۰ مترمربع
زیر بنا : ۸۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۴۵ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۴ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۱.۵ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۷ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: