Thật bất ngờ khi biết rằng thành phần chính trong giày dép Crocs mà con yêu của bạn mang nằm trong top đầu vật liệu dùng trong xe hơi cao cấp.
Ngành công nghiệp ô tô hiện nay sử dụng chủ yếu nhôm và những hợp chất phức tạp, chúng không thể gắn kết với nhau bằng công nghệ hàn nóng chảy thông thường . Thay vào đó, chúng được gắn lại bằng chất kết dính mà không làm mất đi sức mạnh và có thể giữ vững độ bền thậm chí ở tốc độ cao và áp lực lớn. Điều này khiến cho keo dán công nghiệp – gồm các hóa chất như loại polyolefin là thành phần chính trong giày dép Crocs và dây vợt tennis – nằm trong top đầu của danh sách vật liệu dùng trong công nghiệp sản xuất xe hơi.
Thị trường keo dán ô tô hiện tại đạt mức 2.6 – 3.9 tỉ USD, chiếm ít hơn 10% thị phần chất kết dính toàn cầu. Nhưng các chuyên gia dự báo, số lượng keo trung bình sử dụng trên một chiếc xe có thể tăng lên ít nhất 1/3 trong vòng từ 5 đến 10 năm tới, so với mốc 15kg hiện nay.
Cùng giống như vật liệu bít kín có thể trám vào những khoảng trống nhỏ trong những khớp nối khác nhau của một chiếc xe, chất kết dính kết cấu bền vững hơn cũng có tác dụng gắn kết và gia cố các bộ phận chịu lực và các thành phần như cửa, bộ cản va.
Hãng nào có thể chứng minh rằng sản phẩm keo của mình mang đến đặc tính khác biệt và có thể dễ dàng tham gia vào quá trình sản xuất, sẽ đạt được lợi nhuận tốt. Các nhà cung ứng như Henkel, PPG và Atlas Copco nhờ có khả năng cung cấp loại chất kết dính có thể hấp thụ cú sốc của một vụ va chạm và giảm thiểu tiếng động phát ra, nên họ cho phép mình đẩy giá cao hơn và thu được lợi nhuận nhiều hơn. Những quy luật về khí thải nghiệm ngặt hơn tại những thị trường chính có nghĩa rằng xe hơi phải trở nên tiết kiệm nhiên liệu hơn và gây ô nhiễm ít hơn, mà trong nhiều trường hợp xe phải nhẹ hơn so với trọng lượng trung bình năm trước tới 1.400kg.
Henkel, nhà sản suất keo dính lớn nhất thế giới đã thanh lý phân nhánh keo công nghiệp đơn giản để tập trung vào các sản phẩm phức tạp hơn và chuyên dụng cho xe hơi, máy bay hay điện thoại di động. Lợi nhuận của phân nhánh công nghệ chất kết dính này đứng ở mức 16.5% trong quý đầu tiên, vượt mức lợi nhuận trung bình 14.9% của toàn bộ các phân nhánh.
Nhu cầu đặc biệt
Mặc dù thị trường bán lẻ xe hơi tại Châu Âu năm nay chứng kiến sự sụt giảm trong vòng sáu năm liên tiếp do chính sách thắt lưng buộc bụng của chính phủ và tình trạng thất nghiệp liên tục diễn ra, doanh số bán ô tô toàn cầu có thể tăng 28% và đạt con số 102 triệu xe vào năm 2018 do sự tăng trưởng ở thị trường Châu Á và Bắc Mỹ, theo nghiên cứu của công ty HIS Automotive.
“Chúng tôi không mua những loại keo có sẵn mà làm việc rất mật thiết với các nhà sản xuất những loại keo dính đặc biệt phức tạp” – Michael Zuern, trưởng nhóm kỹ thuật vật liệu của Merc cho biết.
Công ty Atlas Copco đến từ Thụy Điển đã tham gia vào phân khúc chất kết dính cho ô tô trong năm 2011 thông qua việc mua lại công ty của Đức SCA-Schucker. Mats Rahmstrom, trưởng nhóm kinh doanh khu vực của Industrial Technique đánh giá: “Đây là một trong những lĩnh vực sản phẩm với sự tăng trưởng mạnh mẽ nhất kể từ khi nó được thúc đẩy bởi công nghệ mới với tất cả thời gian và ý tưởng mới của các hãng xe”.
Mục tiêu giảm trọng lượng
“Thêm sức mạnh khiến cho bạn nhanh hơn trên đường thẳng, giảm trọng lượng khiến cho bạn nhanh hơn trên mọi nẻo đường” – Colin Chapman, người sáng lập hãng xe Lotus đã khẳng định. Không chỉ dừng lại trong lĩnh vực sản xuất xe đua, trọng lượng nhẹ đã trở thành xu hướng chủ đạo trong công nghiệp ô tô. Những nhà sản xuất như Alcoa mong đợi doanh số nhôm nguyên tấm sẽ gấp ba vào năm 2015 khi vật liệu thép không còn được ưa chuộng cho cửa xe, bộ cản va và đầu xy-lanh.
Bernd Mlekusch, trưởng nhóm phát triển công nghệ của Audi, cho biết sự gia tăng của vật liệu nhẹ có thể dẫn đến lượng keo dính sử dụng trên một chiếc xe Audi tăng lên đạt tới chiều dài 150 mét trong những năm tới so với 100 mét hiện nay. Một điều thú vị là lượng chất kết dính được sử dụng cho xe hơi thường được nhà sản xuất thông báo bằng chỉ số tổng chiều dài chứ không phải là trọng lượng.
Bởi chất keo dính làm tăng độ cứng của vỏ xe, chiếc xe có thể hấp thụ các va chạm mạnh tốt hơn và tiếng ồn trong xe được giảm bớt. Nó cũng khiến cho việc xử lý tốt hơn và giúp hấp thụ các tác động của một vụ tai nạn.
Mẫu sedan Cadillac CTS mới sử dụng tới 118 mét chất kết dính để tăng độ cứng hơn 40% so với mẫu xe tiền nhiệm.
Mẫu sedan CTS mới của hãng GM sử dụng 118 mét chất kết dính, hơn cả chiều dài của một sân bóng, để hỗ trợ làm cứng cáp hơn 40% so với mẫu xe tiền nhiệm. Sử dụng nhôm cho cửa ra vào cũng giúp giảm bớt 25kg trọng lượng của CTS.
Ưu và nhược điểm
Andrew Christie, quản lý sản phẩm tại phân nhánh giải pháp vật liệu của PPG tại Đức nói rằng loại keo dính làm cứng vết nứt gãy trên thị trường có thể hấp thụ năng lượng của tác động hiệu quả hơn nhiều so với loại keo tiêu chuẩn hay thậm chí mối hàn tại chỗ. Một trong những chìa khóa để sống sót sau một vụ tai nạn là cấu trúc xe có thể hứng chịu những tác động đột ngột thay cho cơ thể con người.
Ban đầu, nhiều hãng xe đã không đủ can đảm để thừa nhận rằng một số bộ phận và chi tiết của xe cần được gắn kết bằng keo. Tuy nhiện hiện nay, nhà sản xuất ô tô và nhà cung ứng chất kết dính làm việc với các viện nghiên cứu như Viện Fraunhofer ở Đức để tìm cách lưu hóa keo ở nhiệt độ thấp và đảm bảo rằng keo sẽ được phân bố chính xác bằng rô-bốt.
Tuy nhiên, chất kết dính không hẳn đã hoàn hảo. Trong năm 2010, thương hiệu Ferrati Fiat thu hồi 1.248 chiếc xe 458 Italia sau khi xác định rằng loại keo dính đặc biệt dùng để gắn tấm chắn nhiệt bên trong khung bánh xe rất dễ bị chảy và đã gây bùng cháy một số xe. Sau đó, Ferrari đã thay thế các phần dán keo của lá chắn nhiệt bằng các đinh tán kim loại.
Thị trường keo dán ô tô hiện tại đạt mức 2.6 – 3.9 tỉ USD, chiếm ít hơn 10% thị phần chất kết dính toàn cầu. Nhưng các chuyên gia dự báo, số lượng keo trung bình sử dụng trên một chiếc xe có thể tăng lên ít nhất 1/3 trong vòng từ 5 đến 10 năm tới, so với mốc 15kg hiện nay.
Cùng giống như vật liệu bít kín có thể trám vào những khoảng trống nhỏ trong những khớp nối khác nhau của một chiếc xe, chất kết dính kết cấu bền vững hơn cũng có tác dụng gắn kết và gia cố các bộ phận chịu lực và các thành phần như cửa, bộ cản va.
Hãng nào có thể chứng minh rằng sản phẩm keo của mình mang đến đặc tính khác biệt và có thể dễ dàng tham gia vào quá trình sản xuất, sẽ đạt được lợi nhuận tốt. Các nhà cung ứng như Henkel, PPG và Atlas Copco nhờ có khả năng cung cấp loại chất kết dính có thể hấp thụ cú sốc của một vụ va chạm và giảm thiểu tiếng động phát ra, nên họ cho phép mình đẩy giá cao hơn và thu được lợi nhuận nhiều hơn. Những quy luật về khí thải nghiệm ngặt hơn tại những thị trường chính có nghĩa rằng xe hơi phải trở nên tiết kiệm nhiên liệu hơn và gây ô nhiễm ít hơn, mà trong nhiều trường hợp xe phải nhẹ hơn so với trọng lượng trung bình năm trước tới 1.400kg.
Henkel, nhà sản suất keo dính lớn nhất thế giới đã thanh lý phân nhánh keo công nghiệp đơn giản để tập trung vào các sản phẩm phức tạp hơn và chuyên dụng cho xe hơi, máy bay hay điện thoại di động. Lợi nhuận của phân nhánh công nghệ chất kết dính này đứng ở mức 16.5% trong quý đầu tiên, vượt mức lợi nhuận trung bình 14.9% của toàn bộ các phân nhánh.
Nhu cầu đặc biệt
Mặc dù thị trường bán lẻ xe hơi tại Châu Âu năm nay chứng kiến sự sụt giảm trong vòng sáu năm liên tiếp do chính sách thắt lưng buộc bụng của chính phủ và tình trạng thất nghiệp liên tục diễn ra, doanh số bán ô tô toàn cầu có thể tăng 28% và đạt con số 102 triệu xe vào năm 2018 do sự tăng trưởng ở thị trường Châu Á và Bắc Mỹ, theo nghiên cứu của công ty HIS Automotive.
“Chúng tôi không mua những loại keo có sẵn mà làm việc rất mật thiết với các nhà sản xuất những loại keo dính đặc biệt phức tạp” – Michael Zuern, trưởng nhóm kỹ thuật vật liệu của Merc cho biết.
Công ty Atlas Copco đến từ Thụy Điển đã tham gia vào phân khúc chất kết dính cho ô tô trong năm 2011 thông qua việc mua lại công ty của Đức SCA-Schucker. Mats Rahmstrom, trưởng nhóm kinh doanh khu vực của Industrial Technique đánh giá: “Đây là một trong những lĩnh vực sản phẩm với sự tăng trưởng mạnh mẽ nhất kể từ khi nó được thúc đẩy bởi công nghệ mới với tất cả thời gian và ý tưởng mới của các hãng xe”.
Mục tiêu giảm trọng lượng
“Thêm sức mạnh khiến cho bạn nhanh hơn trên đường thẳng, giảm trọng lượng khiến cho bạn nhanh hơn trên mọi nẻo đường” – Colin Chapman, người sáng lập hãng xe Lotus đã khẳng định. Không chỉ dừng lại trong lĩnh vực sản xuất xe đua, trọng lượng nhẹ đã trở thành xu hướng chủ đạo trong công nghiệp ô tô. Những nhà sản xuất như Alcoa mong đợi doanh số nhôm nguyên tấm sẽ gấp ba vào năm 2015 khi vật liệu thép không còn được ưa chuộng cho cửa xe, bộ cản va và đầu xy-lanh.
Bernd Mlekusch, trưởng nhóm phát triển công nghệ của Audi, cho biết sự gia tăng của vật liệu nhẹ có thể dẫn đến lượng keo dính sử dụng trên một chiếc xe Audi tăng lên đạt tới chiều dài 150 mét trong những năm tới so với 100 mét hiện nay. Một điều thú vị là lượng chất kết dính được sử dụng cho xe hơi thường được nhà sản xuất thông báo bằng chỉ số tổng chiều dài chứ không phải là trọng lượng.
Bởi chất keo dính làm tăng độ cứng của vỏ xe, chiếc xe có thể hấp thụ các va chạm mạnh tốt hơn và tiếng ồn trong xe được giảm bớt. Nó cũng khiến cho việc xử lý tốt hơn và giúp hấp thụ các tác động của một vụ tai nạn.
Mẫu sedan Cadillac CTS mới sử dụng tới 118 mét chất kết dính để tăng độ cứng hơn 40% so với mẫu xe tiền nhiệm.
Mẫu sedan CTS mới của hãng GM sử dụng 118 mét chất kết dính, hơn cả chiều dài của một sân bóng, để hỗ trợ làm cứng cáp hơn 40% so với mẫu xe tiền nhiệm. Sử dụng nhôm cho cửa ra vào cũng giúp giảm bớt 25kg trọng lượng của CTS.
Ưu và nhược điểm
Andrew Christie, quản lý sản phẩm tại phân nhánh giải pháp vật liệu của PPG tại Đức nói rằng loại keo dính làm cứng vết nứt gãy trên thị trường có thể hấp thụ năng lượng của tác động hiệu quả hơn nhiều so với loại keo tiêu chuẩn hay thậm chí mối hàn tại chỗ. Một trong những chìa khóa để sống sót sau một vụ tai nạn là cấu trúc xe có thể hứng chịu những tác động đột ngột thay cho cơ thể con người.
Nhiều bộ phận của Audi R8 được gắn với nhau bằng keo dính đặc biệt để chịu được rung động trên đường đua và sức nóng gay gắt.
Ban đầu, nhiều hãng xe đã không đủ can đảm để thừa nhận rằng một số bộ phận và chi tiết của xe cần được gắn kết bằng keo. Tuy nhiện hiện nay, nhà sản xuất ô tô và nhà cung ứng chất kết dính làm việc với các viện nghiên cứu như Viện Fraunhofer ở Đức để tìm cách lưu hóa keo ở nhiệt độ thấp và đảm bảo rằng keo sẽ được phân bố chính xác bằng rô-bốt.
Tuy nhiên, chất kết dính không hẳn đã hoàn hảo. Trong năm 2010, thương hiệu Ferrati Fiat thu hồi 1.248 chiếc xe 458 Italia sau khi xác định rằng loại keo dính đặc biệt dùng để gắn tấm chắn nhiệt bên trong khung bánh xe rất dễ bị chảy và đã gây bùng cháy một số xe. Sau đó, Ferrari đã thay thế các phần dán keo của lá chắn nhiệt bằng các đinh tán kim loại.