Nemetalni materijali koji se koriste u automobilima uključuju plastiku, gumu, ljepila i brtvila, materijale za trenje, tkanine, staklo i druge materijale. Ovi materijali uključuju različite industrijske sektore poput petrokemije, lake industrije, tekstila i građevinskog materijala. Stoga je primjena nemetalnih materijala u automobilima odraz...kombinira ekonomsku i tehnološku snagu, a obuhvaća i širok raspon mogućnosti razvoja i primjene tehnologije u srodnim industrijama.
Trenutno, staklena vlakna obuzdajuPrisilni kompozitni materijali koji se primjenjuju u automobilima uključuju termoplaste ojačane staklenim vlaknima (QFRTP), termoplaste ojačane staklenim vlaknima (GMT), materijale za lijevanje u pločama (SMC), materijale za transferno lijevanje smole (RTM) i ručno izrađene FRP proizvode.
Glavno ojačanje od staklenih vlakanaTrenutno korištene plastike u automobilima su polipropilen (PP) ojačan staklenim vlaknima, poliamid 66 (PA66) ili PA6 ojačan staklenim vlaknima, te u manjoj mjeri PBT i PPO materijali.
Proizvodi od ojačanog PP-a (polipropilena) posjeduju visoku krutost i žilavost, a njihova mehanička svojstva mogu se poboljšati nekoliko puta, čak i više puta. Ojačani PP koristi se u područjima skao što je uredski namještaj, na primjer u dječjim stolicama s visokim naslonom i uredskim stolicama; također se koristi u aksijalnim i centrifugalnim ventilatorima unutar rashladnih uređaja poput hladnjaka i klima uređaja.
Ojačani PA (poliamidni) materijali već se koriste u putničkim i komercijalnim vozilima, obično za proizvodnju malih funkcionalnih dijelova. Primjeri uključuju zaštitne navlake za kućišta brava, klinove za osiguranje, ugrađene matice, papučice gasa, štitnike mjenjača i ručke za otvaranje. Ako je materijal koji je odabrao proizvođač dijelova nestabilankvaliteta, proizvodni proces je neodgovarajući ili materijal nije pravilno osušen, to može dovesti do loma slabih dijelova proizvoda.
S automatskimZbog sve veće potražnje automobilske industrije za laganim i ekološki prihvatljivim materijalima, strane automobilske industrije sve se više naginju korištenju GMT (termoplastika od staklenih vlakana) materijala kako bi zadovoljile potrebe konstrukcijskih komponenti. To je uglavnom zbog izvrsne žilavosti GMT-a, kratkog ciklusa oblikovanja, visoke učinkovitosti proizvodnje, niskih troškova obrade i ne zagađujuće prirode, što ga čini jednim od materijala 21. stoljeća. GMT se prvenstveno koristi u proizvodnji višenamjenskih nosača, nosača nadzorne ploče, okvira sjedala, štitnika motora i nosača baterija u putničkim vozilima. Na primjer, Audi A6 i A4 koje trenutno proizvodi FAW-Volkswagen koriste GMT materijale, ali nisu postigli lokalnu proizvodnju.
Poboljšati ukupnu kvalitetu automobila kako bi se dostigla međunarodna napredna razina i postiglaKako bi se smanjila težina, vibracije i buka, domaće jedinice provele su istraživanja o procesima proizvodnje i oblikovanja proizvoda od GMT materijala. Imaju kapacitet za masovnu proizvodnju GMT materijala, a u Jiangyinu, Jiangsu, izgrađena je proizvodna linija s godišnjim kapacitetom od 3000 tona GMT materijala. Domaći proizvođači automobila također koriste GMT materijale u dizajnu nekih modela i započeli su serijsku probnu proizvodnju.
Kompaund za oblikovanje ploča (SMC) je važna termoreaktivna plastika ojačana staklenim vlaknima. Zbog svojih izvrsnih performansi, mogućnosti proizvodnje velikih razmjera i sposobnosti postizanja površina A-klase, široko se koristi u automobilima. Trenutno, primjenaStrani SMC materijali u automobilskoj industriji postigli su novi napredak. Glavna upotreba SMC-a u automobilima je u karoserijskim pločama, što čini 70% upotrebe SMC-a. Najbrži rast je u strukturnim komponentama i dijelovima mjenjača. U sljedećih pet godina očekuje se porast upotrebe SMC-a u automobilima za 22% do 71%, dok će u ostalim industrijama rast biti 13% do 35%.
Status prijavei razvojni trendovi
1. Visokokvalitetni kompozit za oblikovanje ploča ojačanih staklenim vlaknima (SMC) sve se više koristi u automobilskim strukturnim komponentama. Prvi put je demonstriran u strukturnim dijelovima na dva Fordova modela (Eexplorer i Ranger) 1995. Zbog svoje multifunkcionalnosti, smatra se da ima prednosti u strukturnom dizajnu, što je dovelo do njegove široke primjene u automobilskim nadzornim pločama, sustavima upravljanja, sustavima hladnjaka i sustavima elektroničkih uređaja.
Gornji i donji nosači koje je izradila američka tvrtka Budd koriste kompozitni materijal koji sadrži 40% staklenih vlakana u nezasićenom poliesteru. Ova dvodijelna prednja struktura zadovoljava zahtjeve korisnika, s prednjim krajem donje kabine koji se proteže prema naprijed. Gornji dio...Kutija je pričvršćena na prednji krov i prednju strukturu karoserije, dok donji nosač radi zajedno s rashladnim sustavom. Ova dva nosača su međusobno povezana i surađuju s krovom automobila i strukturom karoserije kako bi stabilizirali prednji kraj.
2. Primjena materijala niske gustoće od mase za oblikovanje ploča (SMC): SMC niske gustoće ima specifičnu težinuod 1,3, a praktične primjene i testovi pokazali su da je 30% lakši od standardnog SMC-a, koji ima specifičnu težinu od 1,9. Korištenjem ovog SMC-a niske gustoće može se smanjiti težina dijelova za oko 45% u usporedbi sa sličnim dijelovima izrađenim od čelika. Sve unutarnje ploče i novi interijeri krova modela Corvette '99 tvrtke General Motors u SAD-u izrađeni su od SMC-a niske gustoće. Osim toga, SMC niske gustoće koristi se i u vratima automobila, poklopcima motora i poklopcima prtljažnika.
3. Druge primjene SMC-a u automobilima, osim ranije spomenutih novih upotreba, uključuju proizvodnju raznihi druge dijelove. To uključuje vrata kabine, napuhane krovove, kosture branika, teretna vrata, štitnike za sunce, panele karoserije, cijevi za odvodnju krova, bočne trake nadstrešnica za automobile i sanduke kamiona, među kojima je najveća upotreba u vanjskim panelima karoserije. Što se tiče domaće primjene, uvođenjem tehnologije proizvodnje osobnih automobila u Kini, SMC je prvo usvojen u osobnim vozilima, uglavnom se koristi u pretincima za rezervne gume i kosturima branika. Trenutno se primjenjuje i u komercijalnim vozilima za dijelove poput pokrovnih ploča prostora za amortizere, ekspanzijskih spremnika, stezaljki za brzinu linije, velikih/malih pregrada, sklopova obloga usisa zraka i još mnogo toga.
GFRP kompozitni materijalAutomobilske lisnate opruge
Metoda prijenosa smole u kalup (RTM) uključuje prešanje smole u zatvoreni kalup koji sadrži staklena vlakna, nakon čega slijedi stvrdnjavanje na sobnoj temperaturi ili toplinom. U usporedbi s kalupom za listoveMetoda ng Compound (SMC), RTM nudi jednostavniju proizvodnu opremu, niže troškove kalupa i izvrsna fizička svojstva proizvoda, ali je prikladna samo za srednju i malu proizvodnju. Trenutno su automobilski dijelovi proizvedeni RTM metodom u inozemstvu prošireni na potpune obloge karoserije. Nasuprot tome, u Kini je RTM tehnologija lijevanja za proizvodnju automobilskih dijelova još uvijek u fazi razvoja i istraživanja, nastojeći dostići razinu proizvodnje sličnih stranih proizvoda u smislu mehaničkih svojstava sirovina, vremena stvrdnjavanja i specifikacija gotovog proizvoda. Automobilski dijelovi razvijeni i istraženi u zemlji korištenjem RTM metode uključuju vjetrobranska stakla, stražnja vrata prtljažnika, difuzore, krovove, branike i stražnja podizna vrata za automobile Fukang.
Međutim, kako brže i učinkovitije primijeniti RTM proces na automobile, potrebno jeOdnosi s materijalima za strukturu proizvoda, razina performansi materijala, standardi evaluacije i postizanje površina A-klase pitanja su od važnosti u automobilskoj industriji. To su ujedno i preduvjeti za široku primjenu RTM-a u proizvodnji automobilskih dijelova.
Zašto FRP
Iz perspektive proizvođača automobila, FRP (vlaknima ojačana plastika) u usporedbi s drugimer materijali, vrlo su atraktivan alternativni materijal. Uzimajući SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound) kao primjer:
* Ušteda na težini
* Integracija komponenti
* Fleksibilnost dizajna
* Značajno niža investicija
* Olakšava integraciju antenskih sustava
* Dimenzijska stabilnost (nizak koeficijent linearnog toplinskog širenja, usporediv s čelikom)
* Održava visoke mehaničke performanse pod uvjetima visoke temperature
Kompatibilno s E-premazom (elektroničkim bojanjem)
Vozači kamiona dobro su svjesni da je otpor zraka, također poznat kao povlačenje, oduvijek bio značajan faktor.neprijatelj za kamione. Velika prednja površina kamiona, visoke šasije i četvrtaste prikolice čine ih posebno osjetljivima na otpor zraka.
Za suzbijanjeotpor zraka, koji neizbježno povećava opterećenje motora, što je veća brzina, to je otpor veći. Povećano opterećenje zbog otpora zraka dovodi do veće potrošnje goriva. Kako bi smanjili otpor vjetra koji doživljavaju kamioni i time smanjili potrošnju goriva, inženjeri su se mučili. Osim što su usvojili aerodinamične dizajne za kabinu, dodani su mnogi uređaji za smanjenje otpora zraka na okviru i stražnjem dijelu prikolice. Koji su to uređaji dizajnirani za smanjenje otpora vjetra na kamionima?
Krovni/bočni deflektori
Krovni i bočni deflektori prvenstveno su dizajnirani kako bi spriječili izravan udar vjetra u kvadratni teretni sanduk, preusmjeravajući većinu zraka da glatko struji preko i oko gornjih i bočnih dijelova prikolice, umjesto da izravno utječe na prednji dio prikolice.er, što uzrokuje značajan otpor. Pravilno nagnuti i po visini podešeni deflektori mogu uvelike smanjiti otpor koji uzrokuje prikolica.
Bočne pragove za automobil
Bočne obloge na vozilu služe za zaglađivanje stranica šasije, besprijekorno je integrirajući s karoserijom automobila. Pokrivaju elemente poput bočnih spremnika za gorivo i plin, smanjujući njihovu prednju površinu izloženu vjetru, čime se olakšava glatkiji protok zraka bez stvaranja turbulencije.
Nisko postavljeni Bumper
Branik koji se proteže prema dolje smanjuje protok zraka ispod vozila, što pomaže u smanjenju otpora koji nastaje trenjem između šasije izrak. Osim toga, neki branici s vodećim rupama ne samo da smanjuju otpor vjetra, već i usmjeravaju protok zraka prema kočionim bubnjevima ili kočionim diskovima, što pomaže u hlađenju kočionog sustava vozila.
Bočni deflektori teretnog prostora
Deflektori na bočnim stranama teretnog prostora prekrivaju dio kotača i smanjuju udaljenost između teretnog prostora i tla. Ovaj dizajn smanjuje protok zraka koji ulazi sa strane ispod vozila. Budući da prekrivaju dio kotača, oni deflektore...Uređaji također smanjuju turbulenciju uzrokovanu interakcijom između guma i zraka.
Stražnji deflektor
Dizajnirano da poremetiZbog zračnih vrtloga straga, usmjerava protok zraka, čime se smanjuje aerodinamički otpor.
Dakle, koji se materijali koriste za izradu deflektora i poklopaca na kamionima? Koliko sam shvatio, na vrlo konkurentnom tržištu, stakloplastika (također poznata kao plastika ojačana staklom ili GRP) je omiljena zbog svoje male težine, visoke čvrstoće, otpornosti na koroziju i...pouzdanost među ostalim svojstvima.
Stakloplastika je kompozitni materijal koji koristi staklena vlakna i njihove proizvode (poput staklenih vlakana, prostirki, pređe itd.) kao ojačanje, a sintetička smola služi kao matricni materijal.
Deflektori/poklopci od stakloplastike
Europa je počela koristiti stakloplastike u automobilima već 1955. godine, s ispitivanjima na karoserijama modela STM-II. Godine 1970. Japan je koristio stakloplastike za proizvodnju ukrasnih poklopaca za automobilske kotače, a 1971. Suzuki je od stakloplastike izrađivao poklopce motora i blatobrane. Pedesetih godina prošlog stoljeća, Velika Britanija počela je koristiti stakloplastike, zamijenivši prethodne kompozitne kabine od čelika i drva, poput onih u For...d S21 i automobili s tri kotača, koji su vozilima tog doba donijeli potpuno novi i manje kruti stil.
U Kini, neki mproizvođači su obavili opsežan rad na razvoju karoserija vozila od stakloplastike. Na primjer, FAW je prilično rano uspješno razvio poklopce motora od stakloplastike i kabine s ravnim nosom i preklopnim krovom. Trenutno je upotreba proizvoda od stakloplastike u srednjim i teškim kamionima u Kini prilično raširena, uključujući motore s dugim nosom.poklopci, branici, prednji poklopci, poklopci krova kabine, bočne zaštitne obloge i deflektori. Poznati domaći proizvođač deflektora, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., primjer je toga. Čak su i neke od luksuznih velikih spavaćih kabina u divljenim američkim kamionima s dugim nosom izrađene od stakloplastike.
Lagana, visoke čvrstoće, otporna na koroziju-otporan, široko se koristi u vozilima
Zbog niske cijene, kratkog proizvodnog ciklusa i velike fleksibilnosti dizajna, materijali od stakloplastike široko se koriste u mnogim aspektima proizvodnje kamiona. Na primjer, prije nekoliko godina, domaći kamioni imali su monoton i krut dizajn, a personalizirani vanjski stil bio je neuobičajen. S brzim razvojem domaćih autocesta, kojih je uvelike potaknuo prijevoz na duge relacije, teškoće u oblikovanju personaliziranog izgleda kabine od cijelog čelika, visoki troškovi dizajna kalupa i problemi poput hrđe i curenja u višepanelnim zavarenim konstrukcijama naveli su mnoge proizvođače da odaberu stakloplastike za pokrove krovova kabina.
Trenutno mnogi kamioni koriste fiBerglass materijali za prednje poklopce i branike.
Stakloplastika se odlikuje lakoćom i visokom čvrstoćom, s gustoćom između 1,5 i 2,0. To je samo otprilike četvrtina do petina gustoće ugljičnog čelika, pa čak i niže od gustoće aluminija. U usporedbi s čelikom 08F, stakloplastika debljine 2,5 mm imačvrstoća ekvivalentna čeliku debljine 1 mm. Osim toga, stakloplastika se može fleksibilno dizajnirati prema potrebama, nudeći bolji ukupni integritet i izvrsnu proizvodnost. Omogućuje fleksibilan izbor procesa oblikovanja na temelju oblika, namjene i količine proizvoda. Proces oblikovanja je jednostavan, često zahtijeva samo jedan korak, a materijal ima dobru otpornost na koroziju. Može se oduprijeti atmosferskim uvjetima, vodi i uobičajenim koncentracijama kiselina, baza i soli. Stoga mnogi kamioni trenutno koriste materijale od stakloplastike za prednje branike, prednje poklopce, bočne pragove i deflektore.
Vrijeme objave: 02.01.2024.
