На недавнем Женевском Автосалоне компания Hyundai представила концепт-кар QarmaQ – кроссоверный спортивный автомобиль общего назначения. Этот автомобиль не только привлекает всеобщее внимание своими окнами в форме буквы «С» и панорамным лобовым стеклом из поликарбоната, но также и своей экологичностью, за счет использования материалов, сделанных из утилизированных бутылок, (для создания пластмассового кузова). Снабженный дизельным двигателем полного сгорания, QarmaQ представляет собой «зеленый» автомобиль футуристической мечты. Этот автомобиль создали в Европейском проектном и техническом центре компании Hyundai в Расселсхайме (Германия), это переходное концептуальное купе с необычным внешним видом.
Одной из основных особенностей QarmaQ является инновационное использование утилизированных бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) для большей части обшивки автомобиля. Использование пластмассы вместо более традиционных металла и стекла позволило уменьшить массу автомобиля почти на 50 кг. Такое уменьшение массы экономит, в свою очередь, до 76 л бензина в год, не говоря уже о том, насколько меньше пластмассовых бутылок заполняет теперь местную свалку. И эти цифры не назовешь смехотворными, учитывая общее количество автомобилей на дороге. Перечисление «зеленых» достоинств автомобиля этим не исчерпывается, поскольку на автомобиль уходит меньше краски и других химических веществ, которые в свою очередь создают огромный объем парниковых газов.
Компания Hyundai сообщила, что некоторые технологии производства, которые были использованы при создании QarmaQ, могут быть внедрены, начиная с 2008 модельного года. «QarmaQ демонстрирует нашу приверженность инновациям в области безопасности и нашу решимость внедрить на рынок больше экологически безопасных технологий», - заявил д-р Квон Мун-Шик, вице-президент Hyundai Motors по современным технологиям. «QarmaQ даст владельцам автомобиля Hyundai более безопасный автомобиль, безопасный также и для окружающей среды, который позволит легче осуществлять управление».  Рис. 1. Концепт кар QarmaQ, вид спереди. При производстве QarmaQ композитные и термопластические материалы используются более чем в тридцати применениях, включая так называемые «эластичную переднюю часть», внутренние, внешние компоненты, компоненты освещения и систем двигателя, что составляет экономию массы и, соответственно, дает среднегодовую экономию топлива. При создании переходного автомобиля общего назначения использовались полибутилентерефталат (ПБТ) и смесь поликарбоната (ПК) и ПБТ, которые производят из 85% утилизированного для повторного использования ПЭТФ, а также эластичный полифенилен/стирол для покрытий проводов и кабелей, поликарбонат, и стекла из материала Exatec 900 от компании Bayer. Уменьшение массы на 29 кг происходит за чсет эластичной передней части, которая обеспечивает верхний и нижний компоненты защиты ног, а также бампер, капот, зону удара в область головы, а также передние крылья. В автомобиле также имеются подвижные боковые стекла, изготовленные при помощи плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD) Exatec компании Bayer для создания абразивоустойчивого покрытия, и двухступенчатого формования для интегрированной герметизации. За счет использования ПК/ПБТ с высоким значением модуля упругости можно уменьшить массу деталей на 50%. Горизонтальные панели изготовлены из легкого композитного ядра, их получают из листов методом прессования в форме для того, чтобы обеспечить соответствие структурным требованиям. По оценкам специалистов, панели кузова и стекла весят на 50% меньше, чем металлические и стеклянные аналоги.  Рис. 2. Концепт кар QarmaQ, внутренний вид кабины. Конструкционные пластмассы ПБТ и ПК/ПБТ на 85% сотоят из утилизированных для повторного применения пластмассовых отходов в виде полиэтилентерефталата (ПЭТФ), которые утилизаторы собирают по всему миру. Японский автомобильный поставщик Tier One, компания Denso и другие работают для того, чтобы аттестовать применения для этих материалов, включая панели кузова, переключатели, гасители энергии, и освещение шкал. Поскольку в настоящее время существуют налоговые льготы, связанные с использованием материалами, содержащих утилизированные компоненты, то задачей на долгосрочную перспективу является предложение смол с конкурентными ценами. Цены на такие материалы достигнут традиционных для смол ПБТ и ПК/ПБТ значений по мере того, как будут увеличиваться объемы производства и продаж.
Две марки производятся деполимеризацией ПЭТФ для получения олигомеров, с последующей реполимеризацией для получения традиционных ПБТ. Материалы с содержанием утилизированных компонентов, указанные Hyundai, являются точными заменителями всех существующих марок без всякого изменения свойств, технологий обработки или эксплуатационных характеристик. Кроме того, эта технология уменьшает объем выбросов углекислого газа, по крайней мере, на 1,73 кг на 1 кг полимера и позволяет сэкономить до 1,4 тыс. л сырой нефти на 1000 кг смолы. Что же касается, замены металла на пластмассу, то уменьшение массы автомобиля также является плюсом для сохранения окружающей среды.
Капот QarmaQ изготовлен из наполненного термопласта методом прессования в форме нагретым инструментом. Разработанный специально для того, чтобы сделать армированный термопласт пригодным для изготовления горизонтальных панелей кузова, он представляет собой трехуровневую конструкцию из легкого стекломатного термопласта, находящегося между двумя слоями непрерывного однонаправленного стекловолокна, пропитанного термопластичной смолой. Использованная для изготовления капота QarmaQ легкая смола представляет собой ПБТ на основе утилизированных материалов, а верхний слой пропитан сплавом ПК/ПБТ. У него достаточная рабочая температура, чтобы выдерживать покраску при 99-210°С. Капот подлежит вторичной переработке, время изготовления приближается к двухминутному циклу формования - целевому модельному времени. Эта технология легко переносится на изготовление крыш или любых других горизонтальных панелей кузова.
Достойна упоминания также дверь в задней стенке кузова QarmaQ, которая произведена компанией CarboTech (Зальцбург, Австрия). Эта деталь спроектирована с использованием структурной рамы из углеволокна/полиэфира, которая создает опору для удлиненного, похожего на пузырь, выпуклого заднего окна из ПК. Углеродная рама была изготовлена стандартным способом с помощью ручной укладки слоистого пластика и введения смолы. Идея заключалась в том, чтобы испытать саму концепцию очень низкопрофильной и легкой структурной детали, которая была бы совместима с остеклением из Exatec ПК компании Bayer. Инженеры искали решение по соединению между углеродной деталью и остеклением из ПК, поскольку поликарбонат обладает способностью к химической коррозии.
Хотя она и не является композитной, новаторская конструкция «эластичной передней части» QarmaQ имеет термопластические элементы перед бампером, а также под передними панелями кузова, так что кузов удлиняется для поглощения энергии удара и уменьшения повреждений ног потерпевшего в случаях, когда в аварии участвует пешеход, и для того, чтобы защитить автомобиль и его пассажиров в случае, если автомобиль налетает на твердое препятствие. Изготовленные литьевым формованием из смолы с содержанием утилизированных ПК/ПБТ, эти устройства соответствуют стандартам безопасности для пешеходов США, Канады, Европы и Японии.
В целом около двадцати новых технологий использованы при создании QarmaQ, что, в результате, дает уменьшение массы примерно на 60 кг по сравнению с традиционной конструкцией. Основной целью Hyundai при осуществлении опыта по созданию концепт кара QarmaQ был взгляд в будущее для определения наилучших применений композитов и пластмасс, особенно в условиях продолжающегося роста требований к утилизации материалов для повторного применения. Даже если QarmaQ не будет запущена в серийное производство, похоже, что сами материалы и подходы к проектированию прокладывают дорогу к модельным сериям 2008 – 2014 гг.  Рис. 3. Концепт кар QarmaQ, вид сзади. Дон Росато, http://www.omnexus.com |
