کامپوزیت گزیه ای مناسب برای صنعت خودرو سازی

افزایش مدل, بهبود عملكرد به همراه حفظ امنیت, كیفیت و سوددهی, از مواردی است كه در صنعت خودروی امروز مورد توجه قرار می گیرد با توجه به موارد فوق, توسعه مواد و فرایندهای تولید جدید ضروری بنظر می رسد توسعه علم مواد طی ۲۰ سال گذشته فرصتهای بسیاری را برای صنعت ایجاد كرده است

افزایش مدل، بهبود عملكرد به همراه حفظ امنیت، كیفیت و سوددهی، از مواردی است كه در صنعت خودروی امروز مورد توجه قرار می‌گیرد.

با توجه به موارد فوق، توسعه مواد و فرایندهای تولید جدید ضروری بنظر می‌رسد.توسعه علم مواد طی ۲۰ سال گذشته فرصتهای بسیاری را برای صنعت ایجاد كرده است. معرفی مواد جدید این امكان را فراهم ساخته است كه صنعت بتواند با افزایش محصول، بهینه كردن عملكرد و در بسیاری از موارد، بهبود امنیت و روشهای مدیریت محیط زیست، درهای توسعه را به روی خود بگشاید.

عمده‌ترین عوامل محرك ایجاد تكنولوژی‌‌های جدید عبارتند از قیمت، امنیت، كیفیت، ایجاد سبك جدید، اقتصاد سوخت، عملكرد بهینه، راحتی و قابلیت بازسازی. بدون شك امروزه‌فشار زیادی از طرف مصرف‌كنندگان بر تولیدكنندگان خودرو برای كاهش مصرف سوخت وارد می‌شود. مهمترین روش كاهش مصرف سوخت، كاهش وزن خودرو است. ۱۰ درصد كاهش وزن خودرو، حدود ۵/۵ درصد مصرف سوخت را كاهش می‌دهد. به بیان دیگر، ۹۱ كیلوگرم كاهش در وزن خودرو، بازدهی سوخت را به میزان تقریباً ۴۳/۰ كیلوگرم بر لیتر افزایش می‌دهد.

اگر چه خواست مشتری و قوانین دولتی محركهایی برای ایجاد تكنولوژی جدید می‌توانند باشند، اما رقابت نیز تعیین‌كننده است. بیشترین عامل رقابتی، تولید خودرویی است كه هم خواسته‌‌های مشتریان را برآورده كند و هم استانداردهای وضع شده را ولی با ارزانترین قیمت. ذكر این نكته ضروری است كه كاهش قیمت فقط شامل مواد بكار رفته نمی‌شود بلكه روشهای تولید، و چرخه‌‌های بازیابی را نیز شامل می‌شود.

كامپوزیت از جمله مواد جدیدی است كه می‌تواند خواستهای خودروسازان را در موارد فوق برآورده كند. اما یكی از موانع بكارگیری كامپوزیتها در صنعت خودرو، هزینه بالای مورد نیاز در بخش تحقیق و توسعه مربوط به آن می‌باشد.

نكته دیگر آنكه خودروها یکی از منابع آلاینده محیط زیست می‌باشند که چه در حین مصرف (تولید گازهای گلخانه‌ای) و چه پس از دوره عمر (قطعات غیرقابل بازیافت) باعث آلودگی محیط زیست می‌گردند. بر این اساس سیاست‌های توسعه‌ای کشورهای پیشرفته به نحوی شکل گرفته که صنایع خودروسازی را در جهت توسعه و کاربرد کامپوزیت‌های قابل بازیافت تشویق نماید.

امروزه صنعت خودروسازی از تکنولوژی کامپوزیت (مواد مركب)، در جهت کاهش وزن و افزایش عمر خودروها استفاده می‌کند و انتظار می‌رود در خودروهای آینده کامپوزیت‌ها بخش بزرگی از خودرو را تشکیل دهند. با این حال این تکنولوژی در کشور ما چندان توسعه نیافته است.

در کشور ما به علت تحولات جهانی در صنعت خودرو، توجه به تکنولوژی کامپوزیت افزایش یافته است. اما هنوز استفاده از قطعات کامپوزیتی در صنایع خودروسازی کشور بیشتر جنبه تقلیدی دارد تا استفاده آگاهانه و هدفمند. به همین دلیل برخی از کارشناسان معتقدند استفاده از کامپوزیت در صنعت خودروی کشور ما جذابیت خود را از دست داده و گزینه مناسبی نمی‌باشد.

آنها معتقدند کامپوزیت با اهداف کلانی که ما در صنایع خودرو به دنبال آن هستیم، یعنی پیشرفت و رسیدن به سطح قابل رقابت با شرکتهای خودروسازی خارجی، سنخیتی ندارد و نیاز واقعی صنعت خودرو ما در حال حاضر کامپوزیت نیست. آینده کامپوزیت در خودروسازی ایران معلوم نیست حتی ممکن است ظرف ۵ سال آینده استفاده از کامپوزیتها محدودتر از این هم شود؛ به عنوان مثال اوایل داشبوردها SMC بودند اما در حال حاضر از ABS ساخته می‌شوند. قطعه تقویتی سپر خودرو سمند نیز درحال حاضر GMT است در حالی که قبلا از ناودانی ساخته می‌شد و ارزانتر بود. تنها مزیت GMT سبک بودن آن است و از نظر طول عمر و دوام در مقایسه با فولاد ضعیفتر است.

توسعه تکنولوژی‌های نوینی نظیر تکنولوژی کامپوزیت در ایران بسیار زمانبر است زیرا راهی است که کشورهای پیشرفته حدود ۲۰ سال پیش شروع کرده‌اند و حال به نتیجه رسیده‌اند. ممکن است ظرف چند سال آینده تکنولوژی برتر و جدیدی جایگزین شود در حالی که ما هنوز در اول راه هستیم و باید این روش را نیز رها کنیم و به دنبال آن تکنولوژی جدید برویم.

در کشورهای بزرگ صنعتی بعد از استفاده بهینه و بهره‌برداری از دستگاه آنها را از رده خارج می‌کنند و وقت و هزینه صرف تعمیر و نگهداری آن نمی‌کنند بلکه آنرا به کشورهایی نظیر کشور ما می‌فروشند.

یکی دیگر از مشکلات عمده صنعت کامپوزیت تهیه مواد اولیه است که باید عمدتاً از خارج کشور وارد شوند و تولیدکنندگان داخلی قادر به تولید آن نیستند.با اینکه تا چند سال قبل استفاده از کامپوزیتهای SMC وGMT در کاربردهای اتاقک موتور(Under-the-hood) از مقبولیت خاصی برخوردار بودند، امروزه بدلیل حجم سرمایه‌گذاری بالا، بالا بودن دورریز مواد و غیره جایگاه خود را بشدت از دست داده‌اند و تکنولوژی‌های رقیب مانند آمیزه‌کاری مستقیم(Direct-compounding) جای آنها را گرفته‌اند. امروزه به ندرت می‌توان در توسعه خودروهای جدید، قطعات کامپوزیتی به مفهوم متداول آن را یافت و سمت و سوی صنعت خودرو در زمینه استفاده از کامپوزیتها به موارد خاص سوق پیدا کرده است. تکنولوژی برتر دنیا در زمینه کامپوزیت، تکنولوژی ترکیبی (Hybrid Technology) است، در این تکنولوژی یک تقویت کننده (Insert) فلزی را در داخل قالب قرار می‌دهند و پلیمر مذاب را روی آن تزریق می‌کنند. قیمت ارزانتر، کاهش وزن و عدم نیاز به جاسازی محل مونتاژ قطعات از مزایای این روش است.

اما مشکل اصلی گرانی تکنولوژی‌های جدید می‌باشد که انتقال آنها را مشکل می‌کند؛ از سوی دیگر این تکنولوژی تنها در کشورهایی تولید می‌شود که دارای پیشینه زیادی در این زمینه می‌باشند و صحبت کردن از تولید این تکنولوژی در ایران به این زودی‌ها امکان پذیر نیست.ما تنها از دستاوردهای کشورهای دیگر استفاده می‌کنیم و تولید تکنولوژی نداریم و یا اگر داریم بسیار محدود است. شاخص‌های مورد نیاز برای رشد و توسعه تکنولوژی را جایی تعیین می‌کنند که پایه‌های تکنولوژی در آنجا رشد کرده و محکم شده است. در کشور ما که در آغاز راه است، تعیین شاخصها بر عهده دانشگاه است؛ و بنابراین همکاری تنگاتنگ دانشگاه و صنعت در این زمینه لازم و ضروری است.

دکتر شریعت­پناهی، عضو هیات علمی دانشگاه تهران، در گفتگو با دفتر مطالعات توسعه تکنولوژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، به مزایا و معایب قطعات کامپوزیتی خودرو اشاره کرده و به تشریح موانع گسترش این تکنولوژی در صنعت خودروی ایران پرداخته است:

دكتر شریعت‌پناهی عمده‌ترین دلیل عدم اشتیاق خودروسازان داخلی به استفاده از تکنولوژی‌های نو را ماهیت غیررقابتی بازار و دولتی یا نیمه‌دولتی بودن این صنعت دانست و یادآور شد که صنایع معمولاً به یکی از دلایل سه‌گانه زیر در زمینه تکنولوژی‌های نو سرمایه‌گذاری می‌کنند:

۱. تقاضای بازار: بدین معنی که تولیدکننده برای حفظ سهم خود از بازار ناگزیر است به خواستها و سلیقه‌های مشتری تن در دهد و برای این کار نیازمند استفاده از فناوری‌های جدید برای ایجاد و یا ارتقای ویژگی‌های مورد نظر مشتری است.

۲- مقررات دولتی: که صدور مجوز ورود محصول به بازار را منوط به رعایت استانداردهای خاصی نظیر استانداردهای زیست محیطی و یا ایمنی می‌نماید.

۳- نیاز به کسب و یا حفظ برتری تکنولوژیک: به ویژه در عرصه‌های استراتژیک (نظیر صنعت نفت) و یا عرصه‌های دفاعی.

منابع:

www.rmi.org

www.techds.org

www.compositesworld.com

---