クルマの進化を支える『樹脂化』技術
車を知りたい
先生、「樹脂化」って、車の一部をプラスチックみたいな素材に変えることですよね？ なんでそんなことをするんですか？
自動車研究家
いい質問ですね！ 車を軽くするため、そして製造コストを抑えるために樹脂化はよく行われています。 プラスチックは鉄より軽いので、燃費が向上しますし、大量生産もしやすいんですよ。
車を知りたい
なるほど！ 燃費が良くなるのは嬉しいですね。でも、プラスチックって壊れやすいイメージがあるんですが…
自動車研究家
確かに、強度は鉄の方が上です。しかし、樹脂も技術の進歩で強度がかなり向上していますし、部品の形状を工夫したり、ガラス繊維などを混ぜて強度を上げる工夫もされているので、安心して下さい。
樹脂化とは。
自動車業界で使われる「樹脂化」とは、従来は鉄鋼で作られていた部品を樹脂に置き換えることを指します。目的は主に軽量化とコスト削減です。複数の部品を一体化することで、構造を簡素化できるメリットもあります。フロントエンド、インスツルメントパネル、ドアなどのモジュール化で多く採用されています。他にも、インレットマニホールドやサンルーフにも樹脂が使われています。バンパーリーンフォースメントやシリンダーヘッドカバーには、強度を上げるためにガラス繊維を混ぜた樹脂が使われることもあります。ボディ外板、特に歩行者への安全性を高めるフロントフェンダーにも樹脂が使われています。樹脂は錆びないという利点がある一方、紫外線対策が必要になるという側面もあります。
自動車における『樹脂化』とは？
かつて自動車といえば、鉄や金属をふんだんに使った重量感のある乗り物が主流でした。しかし、時代の変化とともに、自動車に求められる要素も大きく変化しています。燃費向上、環境負荷の低減、デザイン性の向上、快適性の追求など、これらのニーズに応えるべく、自動車業界では素材の革新が進んでいます。
その中で特に注目されているのが「樹脂化」です。 『樹脂化』とは、これまで金属部品として使われていた部分を、樹脂材料に置き換える技術を指します。軽量かつ加工しやすいという樹脂の特性を活かすことで、自動車の軽量化、低燃費化、デザインの自由度向上、さらには製造コスト削減など、様々なメリットが期待できます。
軽量化とコスト削減を実現
自動車業界において、車体の軽量化は燃費向上や環境負荷低減の観点から重要な課題となっています。従来、車体の主要な素材は金属でしたが、近年では樹脂材料の技術革新が進み、金属に代わる素材として注目を集めています。
樹脂化は、軽量化による燃費向上だけでなく、製造工程の簡素化によるコスト削減にも貢献します。金属部品のように複雑な形状の加工や溶接が不要となるため、製造プロセス全体を効率化できるからです。さらに、デザインの自由度が高まることも大きなメリットと言えるでしょう。複雑な形状を容易に成形できるため、デザイナーはより自由な発想で、デザイン性と機能性を両立した自動車を生み出すことが可能になります。
部品の統合とモジュール化を促進
自動車業界において、車体の軽量化は燃費向上、電気自動車の航続距離延長などの観点から重要な課題となっています。その解決策として注目されているのが『樹脂化』です。金属に比べて軽量な樹脂を車体部品に採用することで、従来よりも軽量なクルマ作りが可能になります。
特に、樹脂化は部品の統合とモジュール化を促進する効果も期待されています。複雑な形状を一体成形できる樹脂の特性を活かすことで、従来は複数の金属部品を組み合わせて作られていた部品を、一体成形の樹脂部品に置き換えることが可能になります。
例えば、フロントグリルやバンパーなどの外装部品、ダッシュボードなどの内装部品が挙げられます。このように、樹脂化は、部品点数を減らし、組み立てプロセスを簡素化することで、自動車の製造コスト削減にも貢献しています。
樹脂化が進む具体的な自動車部品
自動車業界では、燃費向上、環境負荷低減、デザインの自由度向上などを目指し、様々な部品で金属から樹脂への置き換えが進んでいます。ここでは、具体的にどの様な部品が樹脂化されているのかを見ていきましょう。
まず、外装部品では、バンパーやドアミラー、スポイラーなどが挙げられます。軽量な樹脂部品は、車体の軽量化に貢献し、燃費向上に繋がります。また、複雑な形状にも容易に成形できるため、デザインの自由度を高める上でも有効です。
内装部品においても、ダッシュボードやドアトリム、シートなど、広範囲で樹脂化が進んでいます。特に、デザイン性や質感の向上が求められる内装部品では、多彩な加飾技術を持つ樹脂がその役割を果たしています。
さらに、エンジン周辺部品にも樹脂化の波が押し寄せています。吸気マニホールドやインテークパイプなど、従来は金属製であった部品にも、耐熱性や耐久性に優れた樹脂が使われる様になってきました。
このように、樹脂化は自動車の様々な部品で進んでいます。今後も、新しい樹脂材料の開発や成形技術の進化に伴い、樹脂化はさらに加速していくと考えられます。
メリットと課題：紫外線対策の必要性
自動車の軽量化やデザインの自由度向上に大きく貢献しているのが、金属部品を樹脂部品に置き換える『樹脂化』技術です。樹脂は金属に比べて軽量であるため、燃費向上に繋がり、CO2排出量の削減にも貢献します。また、複雑な形状にも容易に加工できるため、デザイナーの創造力をかきたて、より自由なデザインを可能にします。
しかし、樹脂化を進める上で、克服すべき課題も存在します。その一つが紫外線による劣化です。樹脂は金属に比べて紫外線に弱く、長期間の太陽光 exposure によって変色や劣化が生じやすいため、適切な対策が求められます。具体的には、耐候性に優れた樹脂材料の採用や、紫外線をカットするコーティングなどが挙げられます。
自動車業界では、これらの課題を克服し、樹脂化のメリットを最大限に活かすことで、より安全で快適な車社会の実現を目指しています。