Medzi nekovové materiály používané v automobiloch patria plasty, guma, lepiace a tesniace materiály, trecie materiály, tkaniny, sklo a ďalšie materiály. Tieto materiály sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach, ako sú petrochemický, ľahký priemysel, textilný priemysel a stavebné materiály. Preto je použitie nekovových materiálov v automobiloch odrazom...kombinuje ekonomickú a technologickú silu a zahŕňa aj širokú škálu technologického vývoja a aplikačných schopností v súvisiacich odvetviach.
V súčasnosti sa sklenené vlákno používaMedzi nútené kompozitné materiály používané v automobiloch patria termoplasty vystužené sklenenými vláknami (QFRTP), termoplasty vystužené sklenenými vláknami (GMT), lisovacie hmoty na fólie (SMC), lisovacie materiály na prenos živice (RTM) a ručne vyrábané FRP produkty.
Hlavná výstuž zo sklenených vlákienV súčasnosti sa v automobiloch používajú polypropylény (PP) vystužené sklenenými vláknami, polyamid 66 (PA66) alebo PA6 vystužený sklenenými vláknami a v menšej miere materiály PBT a PPO.
Výrobky z vystuženého PP (polypropylénu) majú vysokú tuhosť a húževnatosť a ich mechanické vlastnosti sa dajú niekoľkonásobne, dokonca viacnásobne zlepšiť. Vystužený PP sa používa v oblastiach snapríklad v kancelárskom nábytku, napríklad v detských stoličkách s vysokým operadlom a kancelárskych stoličkách; používa sa aj v axiálnych a odstredivých ventilátoroch v chladiacich zariadeniach, ako sú chladničky a klimatizácie.
Vystužené PA (polyamidové) materiály sa už používajú v osobných aj úžitkových vozidlách, zvyčajne na výrobu malých funkčných dielov. Medzi príklady patria ochranné kryty zámkových telies, poistné kliny, zapustené matice, pedále plynu, kryty radiacej páky a otváracie rukoväte. Ak je materiál zvolený výrobcom dielu nestabilnýAk je kvalita, výrobný proces je nevhodný alebo materiál nie je správne vysušený, môže to viesť k zlomeniu slabých častí výrobku.
S automatomVzhľadom na rastúci dopyt automobilového priemyslu po ľahkých a ekologických materiáloch sa zahraničné automobilové odvetvia viac prikláňajú k používaniu materiálov GMT (termoplasty zo sklenených vlákien) na uspokojenie potrieb konštrukčných komponentov. Je to najmä vďaka vynikajúcej húževnatosti GMT, krátkemu cyklu formovania, vysokej výrobnej efektivite, nízkym nákladom na spracovanie a neznečisťujúcej povahe, vďaka čomu je jedným z materiálov 21. storočia. GMT sa používa predovšetkým na výrobu multifunkčných konzol, konzol palubných dosiek, rámov sedadiel, ochranných krytov motora a konzol batérií v osobných vozidlách. Napríklad Audi A6 a A4, ktoré v súčasnosti vyrába spoločnosť FAW-Volkswagen, používajú materiály GMT, ale nedosiahli lokalizovanú výrobu.
Zlepšiť celkovú kvalitu automobilov, aby sa dosiahla medzinárodná pokročilá úroveň aDomáce jednotky vykonali výskum v oblasti výroby a lisovania výrobkov z materiálov GMT s cieľom znížiť hmotnosť, vibrácie a hluk. Majú kapacitu na hromadnú výrobu materiálov GMT a v meste Jiangyin v provincii Jiangsu bola postavená výrobná linka s ročnou produkciou 3 000 ton materiálu GMT. Domáci výrobcovia automobilov tiež používajú materiály GMT pri navrhovaní niektorých modelov a začali so skúšobnou sériovou výrobou.
Tvarovacia hmota na plechy (SMC) je dôležitý termosetický plast vystužený sklenenými vláknami. Vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu, veľkovýrobnej kapacite a schopnosti dosiahnuť povrchy triedy A sa hojne používa v automobiloch. V súčasnosti je aplikácia...Zahraničné SMC materiály v automobilovom priemysle zaznamenali nový pokrok. Hlavné využitie SMC v automobiloch je v karosárskych paneloch, čo predstavuje 70 % spotreby SMC. Najrýchlejší rast je v konštrukčných komponentoch a prevodových častiach. V nasledujúcich piatich rokoch sa očakáva nárast použitia SMC v automobiloch o 22 % až 71 %, zatiaľ čo v ostatných odvetviach bude rast o 13 % až 35 %.
Stav žiadostia vývojové trendy
1. Vysokokvalitná sklenená vláknitá lisovacia zmes (SMC) sa čoraz častejšie používa v automobilových konštrukčných komponentoch. Prvýkrát sa jej používanie v konštrukčných dieloch ukázalo na dvoch modeloch Ford (E(explorer a Ranger) v roku 1995. Vďaka svojej multifunkčnosti sa všeobecne považuje za výhodný v konštrukčnom dizajne, čo vedie k jeho širokému použitiu v automobilových prístrojových doskách, systémoch riadenia, chladičoch a elektronických zariadeniach.
Horné a spodné konzoly odliate americkou spoločnosťou Budd využívajú kompozitný materiál obsahujúci 40 % sklenených vlákien v nenasýtenom polyestere. Táto dvojdielna konštrukcia prednej časti spĺňa požiadavky používateľa, pričom predná časť spodnej kabíny sa rozprestiera dopredu. Horná časť...Kryt je upevnený na prednom kryte a prednej konštrukcii karosérie, zatiaľ čo spodný držiak pracuje v spojení s chladiacim systémom. Tieto dva držiaky sú vzájomne prepojené a spolupracujú s krytom a konštrukciou karosérie vozidla na stabilizácii prednej časti.
2. Použitie materiálov s nízkou hustotou na lisovanie dosiek (SMC): SMC s nízkou hustotou má špecifickú hmotnosťy 1,3 a praktické aplikácie a testy ukázali, že je o 30 % ľahší ako štandardný SMC, ktorý má špecifickú hmotnosť 1,9. Použitie tohto SMC s nízkou hustotou môže znížiť hmotnosť dielov približne o 45 % v porovnaní s podobnými dielmi vyrobenými z ocele. Všetky vnútorné panely a nové interiéry strechy modelu Corvette '99 od spoločnosti General Motors v USA sú vyrobené z SMC s nízkou hustotou. Okrem toho sa SMC s nízkou hustotou používa aj vo dverách automobilov, kapotách motora a vekách kufra.
3. Medzi ďalšie aplikácie SMC v automobiloch, okrem nových použití uvedených vyššie, patrí výroba rôznych...a ďalšie diely. Patria sem dvere kabíny, nafukovacie strechy, kostry nárazníkov, nákladné dvere, slnečné clony, panely karosérie, odvodňovacie potrubia striech, bočné lišty prístreškov a boxy nákladných vozidiel, z ktorých najväčšie využitie je vo vonkajších paneloch karosérie. Pokiaľ ide o stav domáceho použitia, so zavedením technológie výroby osobných automobilov v Číne sa SMC prvýkrát prijalo v osobných vozidlách, používalo sa hlavne v priestoroch pre rezervné pneumatiky a kostrách nárazníkov. V súčasnosti sa používa aj v úžitkových vozidlách na diely, ako sú krycie dosky priestoru pre vzpery, expanzné nádrže, svorky rýchlosti, veľké/malé priečky, zostavy krytov nasávaného vzduchu a ďalšie.
Kompozitný materiál GFRPAutomobilové listové pružiny
Metóda prenosu živice do formy (RTM) zahŕňa vtlačenie živice do uzavretej formy obsahujúcej sklenené vlákna a následné vytvrdzovanie pri izbovej teplote alebo teplom. V porovnaní s formovaním dosiek...Metóda NG Compound (SMC) ponúka RTM jednoduchšie výrobné zariadenia, nižšie náklady na formy a vynikajúce fyzikálne vlastnosti výrobkov, ale je vhodná iba pre strednú a malú výrobu. V súčasnosti sa automobilové diely vyrábané metódou RTM v zahraničí rozšírili na celotelové poťahy. Naproti tomu v Číne je technológia lisovania RTM na výrobu automobilových dielov stále vo fáze vývoja a výskumu a snaží sa dosiahnuť úroveň výroby podobných zahraničných produktov, pokiaľ ide o mechanické vlastnosti surovín, čas vytvrdzovania a špecifikácie hotového výrobku. Medzi automobilové diely vyvinuté a skúmané v Číne metódou RTM patria čelné sklá, zadné dvere batožinového priestoru, difúzory, strechy, nárazníky a zadné zdvíhacie dvere pre automobily Fukang.
Avšak, ako rýchlejšie a efektívnejšie aplikovať proces RTM na automobily, požiadavkyVýber materiálov pre štruktúru produktu, úroveň materiálových vlastností, štandardy hodnotenia a dosiahnutie povrchov triedy A sú v automobilovom priemysle problémami. Sú to tiež predpoklady pre široké prijatie RTM vo výrobe automobilových dielov.
Prečo FRP
Z pohľadu výrobcov automobilov, FRP (vláknami vystužené plasty) v porovnaní s inýmimateriály, je veľmi atraktívnym alternatívnym materiálom. Ako príklad si vezmime SMC/BMC (zmes na tvarovanie dosiek/zmes na tvarovanie objemových vrstiev):
* Úspora hmotnosti
* Integrácia komponentov
* Flexibilita dizajnu
* Výrazne nižšia investícia
* Uľahčuje integráciu anténnych systémov
* Rozmerová stabilita (nízky koeficient lineárnej tepelnej rozťažnosti, porovnateľný s oceľou)
* Zachováva si vysoký mechanický výkon aj pri vysokých teplotách
Kompatibilné s E-coatingom (elektronické lakovanie)
Vodiči nákladných vozidiel si dobre uvedomujú, že odpor vzduchu, známy aj ako aerodynamický odpor, bol vždy významným faktorom...nepriateľ pre nákladné vozidlá. Veľká čelná plocha nákladných vozidiel, vysoký podvozok a štvorcový tvar prívesov ich robia obzvlášť náchylnými na odpor vzduchu.
Protiúčinkovaťodpor vzduchu, ktorý nevyhnutne zvyšuje zaťaženie motora, čím vyššia je rýchlosť, tým väčší je odpor. Zvýšené zaťaženie v dôsledku odporu vzduchu vedie k vyššej spotrebe paliva. Aby sa znížil odpor vzduchu, ktorý zažívajú nákladné vozidlá, a tým aj spotreba paliva, inžinieri si lámali hlavu. Okrem aerodynamických dizajnov kabíny bolo pridaných mnoho zariadení na zníženie odporu vzduchu na ráme a zadnej časti prívesu. Čo sú to za zariadenia určené na zníženie odporu vzduchu na nákladných vozidlách?
Strešné/bočné deflektory
Strešné a bočné deflektory sú primárne navrhnuté tak, aby zabránili priamemu nárazu vetra na štvorcový nákladný priestor, čím sa väčšina vzduchu presmeruje tak, aby plynulo prúdil cez a okolo horných a bočných častí prívesu, a nie priamo na prednú časť návesu.er, čo spôsobuje značný odpor. Správne uhlové a výškovo nastavené deflektory môžu výrazne znížiť odpor spôsobený prívesom.
Bočné prahy auta
Bočné prahy na vozidle slúžia na vyhladenie bočných strán podvozku a jeho bezproblémovú integráciu s karosériou vozidla. Zakrývajú prvky, ako sú bočné palivové nádrže a nádrže na benzín, čím znižujú ich čelnú plochu vystavenú vetru, a tým uľahčujú plynulejšie prúdenie vzduchu bez vytvárania turbulencií.
Nízko umiestnený nárazníkr
Nárazník smerujúci nadol znižuje prúdenie vzduchu pod vozidlo, čo pomáha znižovať odpor spôsobený trením medzi podvozkom avzduch. Okrem toho niektoré nárazníky s vodiacimi otvormi nielen znižujú odpor vzduchu, ale tiež smerujú prúdenie vzduchu k brzdovým bubnom alebo brzdovým kotúčom, čo pomáha pri chladení brzdového systému vozidla.
Bočné deflektory nákladného priestoru
Deflektory na bokoch nákladného priestoru zakrývajú časť kolies a zmenšujú vzdialenosť medzi nákladným priestorom a zemou. Táto konštrukcia znižuje prúdenie vzduchu vstupujúceho zo strán pod vozidlom. Keďže zakrývajú časť kolies, odkláňajú...Fektory tiež znižujú turbulencie spôsobené interakciou medzi pneumatikami a vzduchom.
Zadný deflektor
Navrhnuté tak, aby narušiloVďaka vírom vzduchu v zadnej časti zefektívňuje prúdenie vzduchu, čím znižuje aerodynamický odpor.
Aké materiály sa teda používajú na výrobu deflektorov a krytov na nákladných vozidlách? Z toho, čo som zhromaždil, je na vysoko konkurenčnom trhu sklolaminát (tiež známy ako plast vystužený sklom alebo GRP) uprednostňovaný pre svoju nízku hmotnosť, vysokú pevnosť, odolnosť voči korózii a...spoľahlivosť okrem iných vlastností.
Sklolaminát je kompozitný materiál, ktorý využíva sklenené vlákna a ich produkty (ako sú sklenené tkaniny, rohože, priadze atď.) ako výstuž, pričom syntetická živica slúži ako matricový materiál.
Deflektory/kryty zo sklenených vlákien
Európa začala používať sklolaminát v automobiloch už v roku 1955, a to skúškami na karosériách modelov STM-II. V roku 1970 Japonsko použilo sklolaminát na výrobu ozdobných krytov kolies automobilov a v roku 1971 spoločnosť Suzuki vyrobila kryty motorov a blatníky zo sklolaminátu. V 50. rokoch 20. storočia začala Spojené kráľovstvo používať sklolaminát, čím nahradila predchádzajúce kompozitné kabíny z ocele a dreva, ako napríklad tie vo For...d S21 a trojkolesové autá, ktoré priniesli vozidlám tej éry úplne nový a menej tuhý štýl.
V Číne, v domácom prostredí, niektoré mVýrobcovia vykonali rozsiahlu prácu pri vývoji karosérií vozidiel zo sklenených vlákien. Napríklad spoločnosť FAW úspešne vyvinula kryty motorov zo sklenených vlákien a kabíny s plochou prednou časťou a výklopnou strechou už pomerne skoro. V súčasnosti je používanie výrobkov zo sklenených vlákien v stredných a ťažkých nákladných vozidlách v Číne pomerne rozšírené, vrátane kabín s dlhými prednými časťami.kryty, nárazníky, predné kryty, kryty strechy kabíny, bočné prahy a deflektory. Známy domáci výrobca deflektorov, spoločnosť Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., je toho príkladom. Dokonca aj niektoré luxusné veľké spacie kabíny v obdivovaných amerických nákladných vozidlách s dlhou prednou časťou sú vyrobené zo sklolaminátu.
Ľahký, vysoko pevný, odolný voči korózii-odolný, široko používaný vo vozidlách
Vďaka nízkym nákladom, krátkemu výrobnému cyklu a vysokej flexibilite dizajnu sa sklolaminátové materiály široko používajú v mnohých aspektoch výroby nákladných vozidiel. Napríklad pred niekoľkými rokmi mali domáce nákladné vozidlá monotónny a pevný dizajn, pričom personalizovaný exteriérový štýl bol nezvyčajný. S rýchlym rozvojom domácich diaľnic, ktoréVýrazne stimulovala diaľkovú dopravu, ťažkosti s vytváraním personalizovaného vzhľadu kabín z celej ocele, vysoké náklady na návrh foriem a problémy ako hrdza a netesnosti vo viacpanelových zváraných konštrukciách viedli mnohých výrobcov k výberu sklolaminátu na strešné kryty kabín.
V súčasnosti mnoho nákladných vozidiel používa fimateriály Berglass na predné kryty a nárazníky.
Sklolaminát sa vyznačuje nízkou hmotnosťou a vysokou pevnosťou s hustotou v rozmedzí 1,5 až 2,0. To je len približne štvrtina až pätina hustoty uhlíkovej ocele a dokonca nižšia ako hustota hliníka. V porovnaní s oceľou 08F má 2,5 mm hrubý sklolaminát...pevnosť ekvivalentná 1 mm hrubej oceli. Okrem toho je možné sklolaminát flexibilne navrhnúť podľa potrieb, čo ponúka lepšiu celkovú integritu a vynikajúcu vyrobiteľnosť. Umožňuje flexibilný výber lisovacích procesov na základe tvaru, účelu a množstva produktu. Lisovací proces je jednoduchý, často vyžaduje iba jeden krok a materiál má dobrú odolnosť voči korózii. Dokáže odolávať atmosférickým podmienkam, vode a bežným koncentráciám kyselín, zásad a solí. Preto mnoho nákladných vozidiel v súčasnosti používa sklolaminátové materiály na predné nárazníky, predné kryty, bočné prahy a deflektory.
Čas uverejnenia: 2. januára 2024
