Nemetalni materijali koji se koriste u automobilima uključuju plastiku, gumu, ljepljive zaptivke, materijale za trenje, tkanine, staklo i druge materijale. Ovi materijali uključuju različite industrijske sektore kao što su petrohemija, laka industrija, tekstil i građevinski materijali. Stoga je primjena nemetalnih materijala u automobilima odraz kokombinovana ekonomska i tehnološka snaga, a takođe obuhvata širok spektar mogućnosti razvoja tehnologije i primene u srodnim industrijama.
Trenutno, uzde od staklenih vlakanaprisilni kompozitni materijali koji se primjenjuju u automobilima uključuju termoplaste ojačane staklenim vlaknima (QFRTP), termoplaste ojačane staklenim vlaknima (GMT), smjese za oblikovanje limova (SMC), materijale za presvlačenje smolom (RTM) i ručno položene FRP proizvode.
Glavna armatura od staklenih vlakanacedna plastika koja se trenutno koristi u automobilima su polipropilen ojačan staklenim vlaknima (PP), poliamid ojačan staklenim vlaknima 66 (PA66) ili PA6, i u manjoj mjeri, PBT i PPO materijali.
Ojačani PP (polipropilen) proizvodi imaju visoku krutost i žilavost, a njihova mehanička svojstva mogu se poboljšati nekoliko puta, čak i više puta. Ojačani PP se koristi u područjima skao što je kancelarijski namještaj, na primjer u dječjim stolicama s visokim naslonom i uredskim stolicama; Takođe se koristi u aksijalnim i centrifugalnim ventilatorima unutar rashladne opreme kao što su frižideri i klima uređaji.
Ojačani PA (poliamid) materijali se već koriste u putničkim i komercijalnim vozilima, obično za proizvodnju malih funkcionalnih dijelova. Primjeri uključuju zaštitne navlake za tijela brave, klinove za osiguranje, ugrađene matice, pedale gasa, štitnike mjenjača i ručke za otvaranje. Ako je materijal koji je odabrao proizvođač dijela nestabilankvaliteta, proces proizvodnje je neodgovarajući, ili materijal nije pravilno osušen, može dovesti do loma slabih dijelova u proizvodu.
Sa automSve veća potražnja industrije otive za laganim i ekološki prihvatljivim materijalima, strane automobilske industrije sve više naginju korišćenju GMT (termoplastičnih staklenih ploča) materijala kako bi zadovoljile potrebe strukturalnih komponenti. Ovo je uglavnom zbog odlične žilavosti GMT-a, kratkog ciklusa oblikovanja, visoke proizvodne efikasnosti, niskih troškova obrade i nezagađujuće prirode, što ga čini jednim od materijala 21. stoljeća. GMT se prvenstveno koristi u proizvodnji multifunkcionalnih nosača, nosača instrument table, okvira sedišta, štitnika motora i nosača akumulatora u putničkim vozilima. Na primjer, Audi A6 i A4 koje trenutno proizvodi FAW-Volkswagen koriste GMT materijale, ali nisu postigli lokaliziranu proizvodnju.
Poboljšati ukupni kvalitet automobila kako bi sustigli međunarodne napredne nivoe i postigliSmanjenje težine, smanjenje vibracija i smanjenje buke, domaće jedinice su sprovele istraživanje o proizvodnji i procesu oblikovanja proizvoda GMT materijala. Imaju kapacitet za masovnu proizvodnju GMT materijala, a proizvodna linija sa godišnjom proizvodnjom od 3000 tona GMT materijala je izgrađena u Jiangyinu, Jiangsu. Domaći proizvođači automobila također koriste GMT materijale u dizajnu nekih modela i započeli su serijsku probnu proizvodnju.
Masa za oblikovanje limova (SMC) je važna termoreaktivna plastika ojačana staklenim vlaknima. Zbog svojih odličnih performansi, mogućnosti proizvodnje velikih razmjera i mogućnosti postizanja površina A razreda, široko se koristi u automobilima. Trenutno je primjenastrani SMC materijali u automobilskoj industriji ostvarili su novi napredak. Najveća upotreba SMC u automobilima je u panelima karoserije, što čini 70% upotrebe SMC. Najbrži rast ima strukturnih komponenti i dijelova prijenosa. U narednih pet godina očekuje se povećanje upotrebe SMC-a u automobilima za 22% do 71%, dok će u ostalim industrijama rast biti 13% do 35%.
Status aplikacijes i razvojni trendovi
1. Smjesa za oblikovanje lima sa visokim sadržajem ojačanih staklenim vlaknima (SMC) se sve više koristi u automobilskim strukturnim komponentama. Prvi put je prikazan u strukturnim dijelovima na dva Fordova modela (Explorer i Ranger) 1995. godine. Zbog svoje multifunkcionalnosti, smatra se da ima prednosti u strukturnom dizajnu, što je dovelo do njegove široke primjene u automobilskim instrument tablama, sistemima upravljanja, sistemima hladnjaka i sistemima elektronskih uređaja.
Gornji i donji nosači koje je izlila američka kompanija 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 naprijed. Gornji brNosač je fiksiran na prednju nadstrešnicu i prednju strukturu karoserije, dok donji nosač radi u sprezi sa sistemom hlađenja. Ova dva nosača su međusobno povezana i sarađuju sa nadstrešnicom automobila i strukturom karoserije kako bi stabilizovali prednji kraj.
2. Primjena materijala za lim za kalupljenje (SMC) niske gustine: SMC niske gustine ima specifičnu težinuy od 1,3, a praktične primjene i testovi su pokazali da je 30% lakši od standardnog SMC, koji ima specifičnu težinu od 1,9. Korišćenjem ovog SMC niske gustine može se smanjiti težina delova za oko 45% u poređenju sa sličnim delovima napravljenim od čelika. Svi unutrašnji paneli i novi krovni enterijeri modela Corvette '99 kompanije General Motors u SAD napravljeni su od SMC niske gustine. Uz to, SMC niske gustine se također koristi u automobilskim vratima, poklopcima motora i poklopcima prtljažnika.
3. Ostale primjene SMC-a u automobilima, osim novih upotreba spomenutih ranije, uključuju proizvodnju varionas druge dijelove. To uključuje vrata kabine, krovove na naduvavanje, skelete branika, vrata za teret, štitnike za sunce, panele karoserije, krovne drenažne cijevi, bočne trake za šupe i kutije za kamione, među kojima je najveća upotreba u vanjskim panelima karoserije. Što se tiče statusa domaće primjene, s uvođenjem tehnologije proizvodnje putničkih automobila u Kini, SMC je prvi put usvojen u putničkim vozilima, uglavnom korištenim u odjeljcima za rezervne gume i skeletima branika. Trenutno se također primjenjuje u komercijalnim vozilima za dijelove kao što su pokrovne ploče za podupirače, ekspanzijski spremnici, stezaljke za brzinu linije, velike/male pregrade, sklopovi omotača za usis zraka i još mnogo toga.
GFRP kompozitni materijalAutomobilske lisnate opruge
Metoda prenošenja smole (RTM) uključuje utiskivanje smole u zatvoreni kalup koji sadrži staklena vlakna, nakon čega slijedi sušenje na sobnoj temperaturi ili toplinom. U poređenju sa Sheet Moldijemng Compound (SMC) metodom, RTM nudi jednostavniju proizvodnu opremu, niže troškove kalupa i odlična fizička svojstva proizvoda, ali je pogodan samo za srednju i malu proizvodnju. Trenutno su automobilski dijelovi proizvedeni RTM metodom u inostranstvu prošireni na pokrivače cijelog tijela. Nasuprot tome, domaća u Kini, RTM tehnologija oblikovanja za proizvodnju automobilskih dijelova je još uvijek u fazi razvoja i istraživanja, nastojeći da dostigne nivo proizvodnje sličnih stranih proizvoda u smislu mehaničkih svojstava sirovina, vremena sušenja i specifikacija gotovih proizvoda. Automobilski dijelovi razvijeni i istraženi u zemlji primjenom RTM metode uključuju vjetrobranska stakla, zadnja vrata prtljažnika, difuzore, krovove, branike i stražnja vrata za podizanje za Fukang automobile.
Međutim, kako brže i efikasnije primijeniti RTM proces na automobile, potrebno jeOdređivanje materijala za strukturu proizvoda, nivo performansi materijala, standardi evaluacije i postizanje površina A-razreda su pitanja od značaja u automobilskoj industriji. Ovo su ujedno i preduslovi za široko usvajanje RTM-a u proizvodnji automobilskih delova.
Zašto FRP
Iz perspektive proizvođača automobila, FRP (plastika ojačana vlaknima) u poređenju sa drugimer materijali, je vrlo atraktivan alternativni materijal. Uzimajući SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Moulding Compound) kao primjere:
* Ušteda na težini
* Integracija komponenti
* Fleksibilnost dizajna
* Značajno niže investicije
* Olakšava integraciju antenskih sistema
* Dimenzijska stabilnost (nizak koeficijent linearnog termičkog širenja, uporediv sa čelikom)
* Održava visoke mehaničke performanse u uslovima visoke temperature
Kompatibilan sa E-premazom (elektronsko farbanje)
Vozači kamiona su svjesni da je otpor zraka, poznat i kao otpor, uvijek bio značajan adversary za kamione. Velika prednja površina kamiona, visoke šasije i prikolice kvadratnog oblika čine ih posebno osjetljivim na otpor zraka.
Za suprotstavljanjeotpor zraka, što neizbježno povećava opterećenje motora, što je veća brzina, to je veći otpor. 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 namučili. Osim usvajanja aerodinamičkog dizajna za kabinu, dodani su mnogi uređaji za smanjenje otpora zraka na okviru i stražnjem dijelu prikolice. Koji su ovi uređaji dizajnirani da smanje otpor vjetra na kamionima?
Krovni/bočni deflektori
Krov i bočni deflektori su prvenstveno dizajnirani da spriječe da vjetar direktno udari u kutiju za teret kvadratnog oblika, preusmjeravajući većinu zraka da nesmetano struji preko i oko gornjih i bočnih dijelova prikolice, umjesto da direktno udara na prednji dio prikolice. trager, što uzrokuje značajan otpor. Pravilno nagnuti i po visini deflektori mogu uvelike smanjiti otpor koji uzrokuje prikolica.
Bočne suknje automobila
Bočne lajsne na vozilu služe za izglađivanje stranica šasije, integrirajući je neprimjetno sa karoserijom automobila. Pokrivaju elemente kao što su bočno postavljeni rezervoari za gas i rezervoari za gorivo, smanjujući njihovu čeonu površinu izloženu vetru, čime se olakšava protok vazduha bez stvaranja turbulencije.
Nisko pozicionirani Bumper
Branik koji se pruža prema dolje smanjuje protok zraka koji ulazi ispod vozila, što pomaže u smanjenju otpora koji stvara trenje između šasije izrak. Osim toga, neki odbojnici sa otvorom za vođenje ne samo da smanjuju otpor vjetra već i usmjeravaju protok zraka prema kočionim bubnjevima ili kočionim diskovima, pomažući u hlađenju kočionog sistema vozila.
Cargo Box Bočni deflektori
Deflektori na bočnim stranama tovarnog sanduka pokrivaju dio točkova i smanjuju razmak između tovarnog prostora i tla. Ovaj dizajn smanjuje protok zraka koji ulazi sa strana ispod vozila. Pošto pokrivaju dio točkova, ovi se otkloneTakođer smanjuju turbulenciju uzrokovanu interakcijom između guma i zraka.
Zadnji deflektor
Dizajniran da poremetit zračnim vrtlozima pozadi, usmjerava protok zraka, čime se smanjuje aerodinamički otpor.
Dakle, koji se materijali koriste za izradu deflektora i poklopaca na kamionima? Iz onoga što sam prikupio, na visoko konkurentnom tržištu, stakloplastika (također poznata kao plastika ojačana staklom ili GRP) je omiljena zbog svoje lagane, velike čvrstoće, otpornosti na koroziju ipodobnost između ostalih nekretnina.
Stakloplastika je kompozitni materijal koji koristi staklena vlakna i njihove proizvode (kao što su tkanina od staklenih vlakana, prostirka, pređa, itd.) kao pojačanje, a sintetička smola služi kao materijal matrice.
Deflektori/poklopci od fiberglasa
Evropa je počela da koristi stakloplastike u automobilima još 1955. godine, sa pokusima na karoseriji modela STM-II. Japan je 1970. godine koristio stakloplastike za proizvodnju ukrasnih poklopaca za automobilske kotače, a 1971. Suzuki je napravio poklopce motora i blatobrane od stakloplastike. U 1950-im, Velika Britanija je počela koristiti stakloplastike, zamjenjujući prethodne kabine od čelika i drveta, poput onih u Ford S21 i automobila na tri točka, koji su vozilima tog doba doneli potpuno nov i manje krut stil.
Domaći u Kini, neki mProizvođači su obavili opsežan posao u razvoju karoserija vozila od stakloplastike. Na primjer, FAW je prilično rano uspješno razvio poklopce motora od stakloplastike i kabine sa ravnim nosom i preklopnim vrhom. Trenutno je upotreba proizvoda od stakloplastike u srednjim i teškim kamionima u Kini prilično raširena, uključujući motore s dugim nosompoklopci, branici, prednji poklopci, krovni poklopci kabine, bočni pragovi i deflektori. Poznati domaći proizvođač deflektora, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., to je primjer. Čak su i neke od luksuznih velikih spavaćih kabina u cijenjenim američkim kamionima s dugim nosom napravljene od stakloplastike.
Lagan, visoke čvrstoće, korozije-otporan, široko se koristi u vozilima
Zbog niske cijene, kratkog proizvodnog ciklusa i velike fleksibilnosti dizajna, materijali od stakloplastike se široko koriste u mnogim aspektima proizvodnje kamiona. Na primjer, prije nekoliko godina, domaći kamioni imali su monoton i krut dizajn, a personalizirani vanjski stil je bio neuobičajen. Uz nagli razvoj domaćih autoputeva, kojih uvelike stimulirao transport na duge relacije, poteškoće u oblikovanju personaliziranog izgleda kabine od cijelog čelika, visoki troškovi dizajna kalupa i problemi poput hrđe i curenja u zavarenim strukturama s više ploča naveli su mnoge proizvođače da izaberu stakloplastike za krovne pokrivače kabine.
Trenutno mnogi kamioni koriste fiberglas materijali za prednje poklopce i branike.
Fiberglas se odlikuje svojom laganom težinom i visokom čvrstoćom, sa gustinom u rasponu od 1,5 do 2,0. To je samo oko četvrtina do petine gustoće ugljičnog čelika i čak niže od gustoće aluminija. U poređenju sa čelikom 08F, fiberglas debljine 2,5 mm ima ačvrstoća ekvivalentna čeliku debljine 1 mm. Dodatno, fiberglas se može fleksibilno dizajnirati u skladu sa potrebama, nudeći bolji ukupni integritet i odličnu mogućnost proizvodnje. Omogućava fleksibilan izbor procesa oblikovanja na osnovu oblika, namjene i količine proizvoda. Proces oblikovanja je jednostavan, često zahtijeva samo jedan korak, a materijal ima dobru otpornost na koroziju. Može izdržati atmosferske uslove, vodu i uobičajene koncentracije kiselina, baza i soli. Stoga mnogi kamioni trenutno koriste materijale od stakloplastike za prednje branike, prednje poklopce, bočne pragove i deflektore.
Vrijeme objave: Jan-02-2024
