Plastics para drones = plásticos para carros? Essa visão pode precisar mudar!

No campo automotivo, os plásticos estão por toda parte, de acabamentos externos a acabamentos internos, a partes funcionais e estruturais. Nos carros modernos, 100 kg de materiais plásticos podem substituir os 200-300 kg originais de materiais metálicos tradicionais, por efeitos significativos de redução de peso, o que é de grande significado para a conservação de energia e a redução de emissões. Por exemplo, a substituição de metal por coletores de admissão de plástico em automóveis pode reduzir o peso em 40%-60%, e a superfície é lisa e a resistência ao fluxo é pequena, o que pode melhorar o desempenho do motor e também contribuir para reduzir o consumo de combustível, vibração e redução de ruído. Os plásticos têm baixa gravidade específica, peso da estrutura da luz, moldagem fácil de estruturas complexas ou grandes, espaço de design grande, alta resistência específica e rigidez específica e baixo coeficiente de expansão térmica, o que os faz desempenhar um papel fundamental no processo leve de automóveis.

No campo dos drones, o peso leve também é uma busca eterna. A aplicação de plásticos diretamente às estruturas de drones é crucial para reduzir o peso da fuselagem, aumentar a carga útil e melhorar a segurança e a furtividade. Os plásticos de engenharia podem ser vistos na fuselagem, asas, guardas de asa, trem de pouso e outras partes dos drones. Tome nylon reforçado com fibra de vidro (PA + GF) como exemplo. Ele combina as excelentes propriedades mecânicas do nylon e as características de alta resistência da fibra de vidro. Ao manter o peso leve, possui excelente capacidade de carga e resistência ao impacto. Ele pode efetivamente reduzir o peso geral do drone, melhorar a eficiência do vôo e manter a integridade estrutural no caso de uma colisão acidental para garantir o retorno seguro do drone. Desse ponto de vista, carros e drones levaram uma fantasia às características leves dos plásticos, na esperança de melhorar o desempenho do produto.

Necessidades exclusivas criam diferenças de aplicativos

Os carros geralmente viajam em um ambiente de solo relativamente estável. Embora existam requisitos para a durabilidade e a resistência climática dos materiais, eles ainda estão muito atrás do ambiente complexo enfrentado pelos drones. Os drones podem operar em ambientes extremos, como alta temperatura, baixa temperatura, alta umidade e fortes raios ultravioleta, o que requer os materiais plásticos usados ​​para ter melhor resistência ao clima e estabilidade química. Por exemplo, no campo dos drones de proteção de plantas agrícolas, os drones freqüentemente entram em contato com produtos químicos como pesticidas. Neste momento, materiais resistentes à corrosão, como as ligas PA6-GF30 e PPO/PS, são mais populares.

O espaço interior de um carro é relativamente grande e, embora os requisitos de precisão dimensional para peças sejam altos, um certo grau de defeitos superficiais é permitido em algumas partes externas. No entanto, devido aos requisitos de alta velocidade e aerodinâmica dos drones durante o voo, a precisão dimensional e a qualidade da superfície das peças são quase exigentes. Um leve defeito pode afetar a estabilidade de vôo e o desempenho aerodinâmico. Além disso, os drones são muito mais sensíveis ao peso do que os carros. Adicionar um pouco de peso a um carro pode não ter muito impacto no desempenho, mas qualquer aumento desnecessário de peso em um drone pode reduzir o alcance e reduzir a flexibilidade de vôo.

Análise aprofundada das diferenças de aplicação

Simplesmente visualizar drones como "carros voadores" ignora as diferenças fundamentais entre os dois produtos. Os carros são sistemas fechados que se movem no chão, enquanto os drones são nós dinâmicos no espaço tridimensional - essa diferença torna as aplicações materiais surpreendentemente heterogêneas.

A vida útil do serviço de design dos carros é geralmente longa, geralmente em torno de 10 a 15 anos, o que exige que os materiais tenham desempenho estável durante o uso a longo prazo. No entanto, os drones são atualizados e substituídos muito rapidamente, especialmente drones de consumo, que podem lançar novos modelos a cada seis meses ou vários meses. Esse recurso de iteração rápida torna os drones mais inovadores e prospectivos na seleção de materiais, e sua tolerância a curto prazo aos custos de materiais é relativamente forte, porque eles podem compensar os custos por meio de vantagens tecnológicas e oportunidades de mercado.

A escala da produção de automóveis é enorme. Em 2024, a produção global de automóveis será de quase 100 milhões de veículos. O volume de compra de peças plásticas para um determinado modelo de best-sellers em todo o seu ciclo de vida pode atingir 10.000 toneladas (por exemplo: as vendas anuais globais da Toyota Corolla excedem um milhão de veículos. Com base em 150 kg de plástico por veículo, a demanda anual é de 150.000 toneladas). Isso torna a indústria automotiva mais inclinada ao controle de custos na aquisição de materiais e buscar as vantagens de custo trazidas pela produção em larga escala. O tamanho atual do mercado dos drones é relativamente pequeno. Embora esteja crescendo rapidamente, sua escala de produção ainda não é comparável à dos automóveis. Mesmo para gigantes da indústria como o DJI, é difícil competir com a produção anual de seus principais modelos de competir com uma fração de um carro econômico. Essa lacuna de magnitude da ordem leva a drones focados mais na busca final do desempenho na seleção de materiais, seguindo a rota "pequena e fina". Enquanto o desempenho material puder atender às necessidades, custos mais altos podem ser aceitos até certo ponto.

Inovação plástica - deixe a economia de baixa altitude voar mais alto

Com o desenvolvimento em expansão da economia de baixa altitude, os cenários de aplicação dos drones estão constantemente se expandindo. A partir da fotografia aérea atual, distribuição logística e proteção das plantas agrícolas, ela se estendeu gradualmente a mais campos, como resgate de emergência, inspeção de energia e mapeamento geográfico. Isso colocará requisitos mais altos em materiais de plástico/polímero e também trará enormes oportunidades para empresas materiais.

No futuro, espera -se que vejamos mais materiais plásticos com propriedades especiais aplicadas ao campo dos drones. Por exemplo, os plásticos de sensor inteligente podem ajustar automaticamente as propriedades do material de acordo com as alterações no ambiente de vôo e otimizar o desempenho do voo dos drones; Os plásticos com funções de auto-reparação podem reparar automaticamente quando as peças do drone são levemente danificadas, prolongando a vida útil dos drones. Em termos de proteção ambiental, os plásticos degradáveis ​​também surgirão no campo dos drones para reduzir a poluição de drones abandonados ao meio ambiente.

Em suma, os materiais plásticos/polímeros têm potencial ilimitado no campo dos drones e economia de baixa altitude. Não devemos mais confundir a aplicação plástica de drones com automóveis, mas devemos explorar profundamente as necessidades exclusivas dos drones, desenvolver materiais mais adequados para seu desenvolvimento, ajudar a indústria de drones a voar mais alto e mais longe e tornar o céu da economia de baixa altitude mais emocionante.