Materialele nemetalice utilizate în industria automobilelor includ materiale plastice, cauciuc, materiale de etanșare adezive, materiale de fricțiune, țesături, sticlă și alte materiale. Aceste materiale implică diverse sectoare industriale, cum ar fi petrochimia, industria ușoară, textilele și materialele de construcții. Prin urmare, aplicarea materialelor nemetalice în industria automobilelor este o reflectare a...o putere economică și tehnologică combinată și cuprinde, de asemenea, o gamă largă de capacități de dezvoltare și aplicare a tehnologiei în industriile conexe.
În prezent, frâul din fibră de sticlăMaterialele compozite forțate utilizate în automobile includ termoplastice armate cu fibră de sticlă (QFRTP), termoplastice armate cu fibră de sticlă (GMT), compuși de turnare în foi (SMC), materiale de turnare prin transfer de rășină (RTM) și produse FRP așezate manual.
Principala ranforsare din fibră de sticlăMaterialele plastice utilizate în prezent în automobile sunt polipropilena (PP) armată cu fibră de sticlă, poliamida 66 (PA66) sau PA6 armată cu fibră de sticlă și, într-o măsură mai mică, materialele PBT și PPO.
Produsele din PP (polipropilenă) armat posedă o rigiditate și o rezistență ridicate, iar proprietățile lor mecanice pot fi îmbunătățite de mai multe ori, chiar de mai multe ori. PP-ul armat este utilizat în zonele...cum ar fi mobilierul de birou, de exemplu în scaunele cu spătar înalt pentru copii și scaunele de birou; este utilizat și în ventilatoarele axiale și centrifuge din echipamentele de refrigerare, cum ar fi frigiderele și aparatele de aer condiționat.
Materialele PA (poliamidă) ranforsate sunt deja utilizate atât în vehiculele de pasageri, cât și în cele comerciale, de obicei pentru fabricarea de piese funcționale mici. Exemplele includ capace de protecție pentru corpurile de încuietori, pene de asigurare, piulițe încorporate, pedale de accelerație, apărători pentru schimbătorul de viteze și mânere de deschidere. Dacă materialul ales de producătorul pieselor este instabil...calitatea scăzută, procesul de fabricație este necorespunzător sau materialul nu este uscat corespunzător, acest lucru poate duce la fracturarea părților slabe ale produsului.
Cu automatulAvând în vedere cererea tot mai mare din industria auto pentru materiale ușoare și ecologice, industriile auto străine se orientează tot mai mult către utilizarea materialelor GMT (termospatice cu mat de sticlă) pentru a satisface nevoile componentelor structurale. Acest lucru se datorează în principal rezistenței excelente a GMT, ciclului scurt de turnare, eficienței ridicate de producție, costurilor reduse de procesare și naturii nepoluante, ceea ce îl face unul dintre materialele secolului XXI. GMT este utilizat în principal în producția de suporturi multifuncționale, suporturi de bord, cadre ale scaunelor, protecții motor și suporturi de baterie în vehiculele de pasageri. De exemplu, Audi A6 și A4 produse în prezent de FAW-Volkswagen utilizează materiale GMT, dar nu au atins producția localizată.
Pentru a îmbunătăți calitatea generală a automobilelor pentru a ajunge la nivelul nivelurilor avansate internaționale și pentru a atingePentru reducerea greutății, a vibrațiilor și a zgomotului, unitățile autohtone au efectuat cercetări privind procesele de producție și de turnare a materialelor GMT. Acestea au capacitatea de producție în masă a materialelor GMT, iar o linie de producție cu o producție anuală de 3000 de tone de material GMT a fost construită în Jiangyin, Jiangsu. Producătorii autohtoni de automobile utilizează, de asemenea, materiale GMT în proiectarea unor modele și au început producția de probă pe loturi.
Compusul de turnare în foi (SMC) este un important plastic termorezistent armat cu fibră de sticlă. Datorită performanței sale excelente, capacității de producție la scară largă și capacității de a obține suprafețe de calitate superioară, a fost utilizat pe scară largă în industria automobilelor. În prezent, aplicarea...Utilizarea materialelor SMC străine în industria auto a înregistrat noi progrese. Principala utilizare a SMC în automobile este în panourile caroseriei, reprezentând 70% din utilizarea SMC. Cea mai rapidă creștere este în componentele structurale și piesele de transmisie. În următorii cinci ani, se așteaptă ca utilizarea SMC în automobile să crească cu 22% până la 71%, în timp ce în alte industrii, creșterea va fi de 13% până la 35%.
Starea aplicațieiși tendințe de dezvoltare
1. Compusul de turnare a foilor armat cu fibră de sticlă (SMC) cu conținut ridicat este utilizat din ce în ce mai mult în componentele structurale auto. A fost demonstrat pentru prima dată în piese structurale pe două modele Ford (Explorer și Ranger) în 1995. Datorită multifuncționalității sale, este considerat pe scară largă ca având avantaje în proiectarea structurală, ceea ce a dus la aplicarea sa pe scară largă în tablourile de bord auto, sistemele de direcție, sistemele de radiatoare și sistemele de dispozitive electronice.
Suporturile superioare și inferioare turnate de compania americană Budd utilizează un material compozit care conține 40% fibră de sticlă în poliester nesaturat. Această structură frontală din două piese satisface cerințele utilizatorilor, capătul frontal al cabinei inferioare extinzându-se înainte. Suportul superior...Suportul este fixat pe capota față și pe structura caroseriei, în timp ce suportul inferior funcționează împreună cu sistemul de răcire. Aceste două suporturi sunt interconectate și cooperează cu capota mașinii și structura caroseriei pentru a stabiliza partea frontală.
2. Aplicarea materialelor compuse de turnare a foilor (SMC) de densitate mică: SMC-ul de densitate mică are o greutate specificăy de 1,3, iar aplicațiile practice și testele au arătat că este cu 30% mai ușor decât SMC-ul standard, care are o greutate specifică de 1,9. Utilizarea acestui SMC de densitate mică poate reduce greutatea pieselor cu aproximativ 45% în comparație cu piesele similare fabricate din oțel. Toate panourile interioare și noul interior al plafonului modelului Corvette '99 de General Motors în SUA sunt fabricate din SMC de densitate mică. În plus, SMC-ul de densitate mică este utilizat și în ușile mașinilor, capotele motorului și capacele portbagajului.
3. Alte aplicații ale SMC în industria automobilelor, dincolo de noile utilizări menționate anterior, includ producția de diversealte piese. Acestea includ ușile cabinei, acoperișurile gonflabile, scheletele barelor de protecție, ușile de marfă, parasolarele, panourile caroseriei, țevile de drenaj ale acoperișului, benzile laterale ale magaziilor auto și cutiile pentru camioane, printre care cea mai mare utilizare este în panourile exterioare ale caroseriei. În ceea ce privește statutul aplicațiilor interne, odată cu introducerea tehnologiei de producție a autoturismelor în China, SMC a fost adoptat pentru prima dată în vehiculele de pasageri, utilizat în principal în compartimentele pentru roți de rezervă și scheletele barelor de protecție. În prezent, este aplicat și în vehiculele comerciale pentru piese precum plăcile de acoperire ale compartimentului amortizorului, vasele de expansiune, clemele de viteză a liniei, pereții despărțitori mari/mici, ansamblurile carcasei de admisie a aerului și multe altele.
Material compozit GFRPArcuri lamelare auto
Metoda de turnare prin transfer de rășină (RTM) implică presarea rășinii într-o matriță închisă care conține fibre de sticlă, urmată de întărirea la temperatura camerei sau cu căldură. Comparativ cu turnarea prin foi...Prin metoda RTM (Material Compound - Compus Magnetic de Turnare) oferă echipamente de producție mai simple, costuri de matriță mai mici și proprietăți fizice excelente ale produselor, dar este potrivită doar pentru producția la scară medie și mică. În prezent, piesele auto produse în străinătate prin metoda RTM au fost extinse la acoperiri complete pentru caroserie. În schimb, pe plan intern, în China, tehnologia de turnare RTM pentru fabricarea pieselor auto este încă în stadiul de dezvoltare și cercetare, străduindu-se să atingă nivelurile de producție ale unor produse străine similare în ceea ce privește proprietățile mecanice ale materiilor prime, timpul de întărire și specificațiile produsului finit. Piesele auto dezvoltate și cercetate pe plan intern folosind metoda RTM includ parbrize, hayonuri, difuzoare, acoperișuri, bare de protecție și uși spate liftabile pentru mașinile Fukang.
Totuși, cum să aplici mai rapid și mai eficient procesul RTM la automobile, cerințeleElementele de bază ale materialelor pentru structura produsului, nivelul de performanță al materialelor, standardele de evaluare și obținerea unor suprafețe de grad A sunt probleme de interes în industria auto. Acestea sunt, de asemenea, premise pentru adoptarea pe scară largă a RTM în fabricarea pieselor auto.
De ce FRP
Din perspectiva producătorilor de automobile, FRP (plastice armate cu fibre) în comparație cu alteleer materiale, este un material alternativ foarte atractiv. Luând ca exemple SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound):
* Economie în greutate
Integrarea componentelor
* Flexibilitate în design
* Investiții semnificativ mai mici
* Facilitează integrarea sistemelor de antene
* Stabilitate dimensională (coeficient scăzut de dilatare termică liniară, comparabil cu oțelul)
* Menține performanțe mecanice ridicate în condiții de temperatură ridicată
Compatibil cu E-coating (vopsire electronică)
Șoferii de camion sunt foarte conștienți de faptul că rezistența aerului, cunoscută și sub numele de rezistență la înaintare, a fost întotdeauna un factor semnificativ.adversar pentru camioane. Suprafața frontală mare a camioanelor, șasiurile înalte și remorcile de formă pătrată le fac deosebit de susceptibile la rezistența aerului.
Pentru a contracaraRezistența la aer, care inevitabil crește sarcina motorului, cu cât viteza este mai mare, cu atât rezistența este mai mare. Sarcina crescută datorată rezistenței la aer duce la un consum mai mare de combustibil. Pentru a reduce rezistența la vânt la care se confruntă camioanele și, prin urmare, pentru a reduce consumul de combustibil, inginerii și-au stors creierii. Pe lângă adoptarea unor designuri aerodinamice pentru cabină, au fost adăugate numeroase dispozitive pentru a reduce rezistența la aer pe șasiu și pe partea din spate a remorcii. Ce dispozitive sunt concepute pentru a reduce rezistența la vânt la camioane?
Deflectoare de plafon/laterale
Deflectoarele de acoperiș și laterale sunt concepute în principal pentru a împiedica vântul să lovească direct cutia de marfă de formă pătrată, redirecționând cea mai mare parte a aerului pentru a curge lin peste și în jurul părților superioare și laterale ale remorcii, în loc să afecteze direct partea din față a remorcii.er, ceea ce provoacă o rezistență semnificativă. Deflectoarele înclinate și reglate pe înălțime corect pot reduce considerabil rezistența cauzată de remorcă.
Praguri laterale auto
Pragurile laterale ale unui vehicul au rolul de a netezi părțile laterale ale șasiului, integrându-l perfect cu caroseria mașinii. Acestea acoperă elemente precum rezervoarele de benzină și rezervoarele de combustibil montate lateral, reducând suprafața frontală expusă vântului, facilitând astfel o circulație mai lină a aerului, fără a crea turbulențe.
Bumpe poziționat josr
Bara de protecție care se extinde în jos reduce fluxul de aer care intră sub vehicul, ceea ce ajută la reducerea rezistenței produse de frecarea dintre șasiu șiaer. În plus, unele bare de protecție cu orificii de ghidare nu numai că reduc rezistența la vânt, ci și direcționează fluxul de aer către tamburele sau discurile de frână, contribuind la răcirea sistemului de frânare al vehiculului.
Deflectoare laterale pentru cutia de marfă
Deflectoarele de pe lateralele cutiei de marfă acoperă o parte din roți și reduc distanța dintre compartimentul de marfă și sol. Acest design reduce fluxul de aer care intră din părțile laterale de sub vehicul. Deoarece acoperă o parte din roți, acestea deflectă...Factorii reduc și turbulențele cauzate de interacțiunea dintre anvelope și aer.
Deflector spate
Conceput pentru a perturbaVârtejurile de aer din spate fluidizează fluxul de aer, reducând astfel rezistența aerodinamică.
Deci, ce materiale sunt folosite pentru a fabrica deflectoarele și capacele camioanelor? Din câte am înțeles, pe o piață extrem de competitivă, fibra de sticlă (cunoscută și sub numele de plastic armat cu sticlă sau GRP) este preferată pentru greutatea redusă, rezistența ridicată, rezistența la coroziune și...fiabilitate printre alte proprietăți.
Fibra de sticlă este un material compozit care folosește fibre de sticlă și produse derivate din acestea (cum ar fi țesătură din fibră de sticlă, covoraș, fire etc.) ca ranforsare, cu rășină sintetică servind drept material matrice.
Deflectoare/capace din fibră de sticlă
Europa a început să utilizeze fibra de sticlă în automobile încă din 1955, cu teste pe caroserii model STM-II. În 1970, Japonia a folosit fibra de sticlă pentru a fabrica capace decorative pentru roțile mașinilor, iar în 1971 Suzuki a fabricat capace de motor și aripi din fibră de sticlă. În anii 1950, Marea Britanie a început să utilizeze fibra de sticlă, înlocuind cabinele anterioare din compozit oțel-lemn, precum cele din Ford.d S21 și mașini cu trei roți, care au adus un stil complet nou și mai puțin rigid vehiculelor din acea epocă.
Pe plan intern, în China, unele mProducătorii au depus eforturi ample în dezvoltarea caroseriilor vehiculelor din fibră de sticlă. De exemplu, FAW a dezvoltat cu succes capace de motor din fibră de sticlă și cabine cu bot plat și rabatabil destul de devreme. În prezent, utilizarea produselor din fibră de sticlă în camioanele medii și grele din China este destul de răspândită, inclusiv în cazul motoarelor cu bot lung.capace, bare de protecție, capace frontale, capace pentru plafonul cabinei, praguri laterale și deflectoare. Un producător autohton renumit de deflectoare, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., exemplifică acest lucru. Chiar și unele dintre cabinele luxoase cu paturi de dormit mari din admiratele camioane americane cu bot lung sunt fabricate din fibră de sticlă.
Ușor, rezistent la coroziune-rezistent, utilizat pe scară largă în vehicule
Datorită costului redus, ciclului scurt de producție și flexibilității ridicate în design, materialele din fibră de sticlă sunt utilizate pe scară largă în multe aspecte ale fabricării camioanelor. De exemplu, în urmă cu câțiva ani, camioanele autohtone aveau un design monoton și rigid, stilul exterior personalizat fiind mai puțin frecvent. Odată cu dezvoltarea rapidă a autostrăzilor interne, care...A stimulat foarte mult transportul pe distanțe lungi, dificultatea de a forma un aspect personalizat al cabinei din oțel integral, costurile ridicate de proiectare a matrițelor și probleme precum rugina și scurgerile din structurile sudate cu mai multe panouri au determinat mulți producători să aleagă fibra de sticlă pentru învelitorii cabinei.
În prezent, multe camioane folosesc fiMateriale din sticlă berglass pentru capace frontale și bare de protecție.
Fibra de sticlă se caracterizează prin greutatea redusă și rezistența ridicată, cu o densitate cuprinsă între 1,5 și 2,0. Aceasta reprezintă doar aproximativ un sfert până la o cincime din densitatea oțelului carbon și chiar mai mică decât cea a aluminiului. În comparație cu oțelul 08F, o fibră de sticlă cu grosimea de 2,5 mm are o...rezistență echivalentă cu oțelul cu grosimea de 1 mm. În plus, fibra de sticlă poate fi proiectată flexibil în funcție de nevoi, oferind o integritate generală mai bună și o fabricabilitate excelentă. Aceasta permite o alegere flexibilă a proceselor de turnare în funcție de forma, scopul și cantitatea produsului. Procesul de turnare este simplu, necesitând adesea o singură etapă, iar materialul are o bună rezistență la coroziune. Poate rezista la condițiile atmosferice, la apă și la concentrațiile comune de acizi, baze și săruri. Prin urmare, multe camioane utilizează în prezent materiale din fibră de sticlă pentru barele de protecție față, capacele frontale, pragurile laterale și deflectoarele.
Data publicării: 02-01-2024
