Phân tích Vật liệu Sản xuất Cản xe Ô tô
Cản xe ô tô là một thành phần quan trọng cả về an toàn lẫn thẩm mỹ. Việc lựa chọn vật liệu dựa trên sự cân bằng giữa trọng lượng nhẹ, khả năng hấp thụ năng lượng (bảo vệ người đi bộ), chi phí thấp và chất lượng hoàn thiện bề mặt (sơn).
Hiện nay, hơn 90% cản xe của các dòng xe du lịch được làm từ Polypropylene biến tính (PP). Dưới đây là chi tiết về các thành phần và vật liệu được sử dụng:
1. Vỏ ngoài cản xe (Bumper Fascia)
Đây là phần bên ngoài có thể nhìn thấy được, đòi hỏi độ bền va đập cao và chất lượng bề mặt hoàn hảo để sơn.
Vật liệu chủ đạo: PP + EPDM + TD20 (PP biến tính tăng độ dẻo và độ cứng)
PP (Polypropylene): Nhựa nền cung cấp khả năng gia công tuyệt vời và mật độ thấp giúp giảm trọng lượng.
EPDM (Cao su): Đóng vai trò là chất làm tăng độ dẻo dai. Nó đảm bảo cản xe vẫn linh hoạt và không bị vỡ vụn thành các mảnh sắc nhọn khi va chạm, ngay cả ở nhiệt độ thấp.
TD20 (20% Bột Talc): Tăng độ cứng và độ ổn định kích thước. Nó ngăn cản xe bị biến dạng do nhiệt và kiểm soát tốc độ giãn nở nhiệt để lớp sơn bám dính tốt hơn.
Ưu điểm: Chi phí thấp, dễ tái chế, khả năng kháng hóa chất tuyệt vời và dễ bám sơn.
2. Bộ phận hấp thụ năng lượng (Energy Absorber)
Nằm giữa vỏ ngoài và dầm tăng cường, bộ phận này hấp thụ năng lượng trong các va chạm ở tốc độ thấp đến trung bình và bảo vệ chân của người đi bộ.
Vật liệu chủ đạo: EPP (Polypropylene xốp)
Đặc tính: Tỷ lệ hấp thụ năng lượng trên trọng lượng cao và khả năng phục hồi (đàn hồi) tuyệt vời.
Ưu điểm: Bền hơn so với xốp EPS (Styrofoam) truyền thống, nó vẫn giữ nguyên vẹn sau va chạm và có thể tái chế 100%.
3. Dầm tăng cường cản xe (Bumper Reinforcement Beam)
Đây là "khung xương" của hệ thống cản, chịu trách nhiệm truyền năng lượng va chạm tới khung gầm xe.
Vật liệu chủ đạo:
Thép cường độ siêu cao (UHSS): Thường là thép dập nóng; được sử dụng rộng rãi nhờ độ cứng cực cao.
Hợp kim nhôm: Phổ biến trên các dòng xe trung và cao cấp để giảm trọng lượng đáng kể và hiệu suất hấp thụ năng lượng cao.
Vật liệu composite (GMT hoặc PP sợi thủy tinh dài): Được sử dụng trong một số xe điện hoặc xe cỡ nhỏ để đạt được trọng lượng tối thiểu.
4. Giá đỡ và Lưới tản nhiệt (Brackets & Grilles)
Được sử dụng để gắn cản vào thân xe hoặc làm hốc hút gió.
Vật liệu chủ đạo: ABS hoặc PC/ABS
ABS: Dùng cho lưới tản nhiệt nhờ độ bóng cao và dễ mạ điện (lớp mạ crom).
POM (Acetal): Dùng cho các kẹp và chốt cố định nhờ độ bền cao và khả năng chống mài mòn.
Tóm tắt các chỉ số hiệu suất cốt lõi
Thành phần | Vật liệu chính | Yêu cầu then chốt |
Vỏ ngoài cản | PP biến tính (PP+EPDM+TD20) | Kháng va đập, dẻo ở nhiệt độ thấp (-40°C), dễ sơn |
Bộ hấp thụ | EPP | Trọng lượng nhẹ, hấp thụ năng lượng cao, bền bỉ |
Dầm tăng cường | Nhôm / Thép dập nóng | Độ bền kéo cao, chống biến dạng cấu trúc |
Giá đỡ lắp đặt | PA6+GF hoặc PC/ABS | Độ cứng, ổn định nhiệt, độ bền kết nối |
Xu hướng ngành
Thay thế thép bằng nhựa: Dầm tăng cường đang chuyển dịch từ thép sang nhôm hoặc PP gia cường sợi thủy tinh dài (PP+LGF) để tiết kiệm trọng lượng.
Vật liệu không cần sơn (Mold-in-color): Để giảm tác động môi trường (VOC), một số nhà sản xuất sử dụng nhựa PP màu độ bóng cao, tạo ra vẻ ngoài kim loại hoặc "đen piano" trực tiếp từ khuôn đúc mà không cần sơn.
Tích hợp cảm biến: Cản xe hiện đại chứa các cảm biến ADAS (radar/siêu âm). Vật liệu hiện nay phải đáp ứng các tiêu chuẩn về Độ xuyên thấu sóng điện từ để đảm bảo độ chính xác của cảm biến.
