De ikke-metalliske materialene som brukes i biler inkluderer plast, gummi, tetningsmidler, friksjonsmaterialer, tekstiler, glass og andre materialer. Disse materialene involverer ulike industrisektorer som petrokjemi, lett industri, tekstiler og byggematerialer. Derfor er bruken av ikke-metalliske materialer i biler en refleksjon av cokombinert økonomisk og teknologisk styrke, og den omfatter også et bredt spekter av teknologiutvikling og applikasjonsmuligheter i relaterte bransjer.
Foreløpig glassfibertøylentvungne komposittmaterialer som brukes i biler inkluderer glassfiberforsterket termoplast (QFRTP), glassfibermatteforsterket termoplast (GMT), arkstøpemasser (SMC), harpiksoverføringsstøpematerialer (RTM) og håndlagde FRP-produkter.
Den viktigste glassfiberforsterkerenced plast som brukes i biler for tiden er glassfiberforsterket polypropylen (PP), glassfiberforsterket polyamid 66 (PA66) eller PA6, og i mindre grad PBT- og PPO-materialer.
Forsterkede PP (polypropylen)-produkter har høy stivhet og seighet, og deres mekaniske egenskaper kan forbedres flere ganger, til og med flere ganger. Forsterket PP brukes i områder ssom kontormøbler, for eksempel i barnestoler med høy rygg og kontorstoler; den brukes også i aksial- og sentrifugalvifter innen kjøleutstyr som kjøleskap og klimaanlegg.
Forsterkede PA-materialer (polyamid) brukes allerede i både passasjer- og nyttekjøretøyer, vanligvis for produksjon av små funksjonelle deler. Eksempler inkluderer beskyttelsesdeksler for låsekropper, forsikringskiler, innebygde muttere, gasspedaler, girskiftbeskyttere og åpningshåndtak. Hvis materialet valgt av delprodusenten er ustabiltkvalitet, produksjonsprosessen er upassende, eller materialet ikke er skikkelig tørket, kan det føre til brudd på svake deler i produktet.
Med automEttersom industriens økende etterspørsel etter lette og miljøvennlige materialer, heller utenlandsk bilindustri mer mot å bruke GMT-materialer (glassmattermoplast) for å møte behovene til strukturelle komponenter. Dette er hovedsakelig på grunn av GMTs utmerkede seighet, korte støpesyklus, høye produksjonseffektivitet, lave prosesseringskostnader og ikke-forurensende natur, noe som gjør det til et av materialene i det 21. århundre. GMT brukes først og fremst i produksjon av multifunksjonsbraketter, dashbordbraketter, seterammer, motorvern og batteribraketter i personbiler. For eksempel bruker Audi A6 og A4 for tiden produsert av FAW-Volkswagen GMT-materialer, men har ikke oppnådd lokal produksjon.
For å forbedre den generelle kvaliteten på biler for å hamle opp med internasjonale avanserte nivåer, og for å oppnåFor vektreduksjon, vibrasjonsreduksjon og støyreduksjon har innenlandske enheter utført forskning på produksjons- og produktstøpeprosesser av GMT-materialer. De har kapasitet til masseproduksjon av GMT-materialer, og det er bygget en produksjonslinje med en årlig produksjon på 3000 tonn GMT-materiale i Jiangyin, Jiangsu. Innenlandske bilprodusenter bruker også GMT-materialer i utformingen av noen modeller og har begynt batch-prøveproduksjon.
Sheet molding compound (SMC) er en viktig glassfiberarmert herdeplast. På grunn av sin utmerkede ytelse, storskala produksjonsevne og evne til å oppnå overflater i A-grad, har den blitt mye brukt i biler. For tiden er anvendelsen avutenlandske SMC-materialer i bilindustrien har gjort nye fremskritt. Den største bruken av SMC i biler er i karosseripaneler, og står for 70% av SMC-bruken. Den raskeste veksten er innen strukturelle komponenter og transmisjonsdeler. I løpet av de neste fem årene forventes bruken av SMC i biler å øke med 22% til 71%, mens i andre bransjer vil veksten være 13% til 35%.
Søknadsstatuss og utviklingstrender
1. Høyinnholdsglassfiberarmert platestøpemasse (SMC) brukes i økende grad i konstruksjonskomponenter til biler. Den ble først demonstrert i strukturelle deler på to Ford-modeller (Explorer og Ranger) i 1995. På grunn av dens multifunksjonalitet anses den for å ha fordeler i strukturell design, noe som fører til dens utbredte bruk i dashbord, styresystemer, radiatorsystemer og elektroniske enhetssystemer.
De øvre og nedre brakettene støpt av det amerikanske selskapet Budd bruker et komposittmateriale som inneholder 40 % glassfiber i umettet polyester. Denne todelte frontstrukturen oppfyller brukerkravene, med frontenden av den nedre kabinen som strekker seg fremover. Den øvre bracket er festet på den fremre kalesjen og den fremre karosseristrukturen, mens den nedre braketten fungerer sammen med kjølesystemet. Disse to brakettene er sammenkoblet og samarbeider med bilens kalesje og karosseristruktur for å stabilisere fronten.
2. Påføring av SMC-materialer med lav tetthet: SMC med lav tetthet har en egenvekty på 1,3, og praktiske applikasjoner og tester har vist at den er 30 % lettere enn standard SMC, som har en egenvekt på 1,9. Ved å bruke denne SMC med lav tetthet kan vekten av deler reduseres med omtrent 45 % sammenlignet med lignende deler laget av stål. Alle innvendige paneler og nye takinteriører i Corvette '99-modellen fra General Motors i USA er laget av lavtetthets-SMC. I tillegg brukes SMC med lav tetthet også i bildører, motordeksler og bagasjelokk.
3. Andre anvendelser av SMC i biler, utover de nye bruksområdene nevnt tidligere, inkluderer produksjon av variooss andre deler. Disse inkluderer førerhusdører, oppblåsbare hustak, støtfangerskjeletter, lastedører, solskjermer, karosseripaneler, takdreneringsrør, sidelister for bilskur og lastebilbokser, hvorav den største bruken er i utvendige karosseripaneler. Når det gjelder nasjonal søknadsstatus, med introduksjonen av teknologi for personbilproduksjon i Kina, ble SMC først tatt i bruk i personbiler, hovedsakelig brukt i reservedekkrom og støtfangerskjeletter. Foreløpig brukes den også i nyttekjøretøyer for deler som dekkplater for støtterom, ekspansjonstanker, linjehastighetsklemmer, store/små skillevegger, luftinntaksdeksler og mer.
GFRP komposittmaterialeAutomotive bladfjærer
Resin Transfer Molding (RTM)-metoden innebærer å presse harpiks inn i en lukket form som inneholder glassfibre, etterfulgt av herding ved romtemperatur eller med varme. Sammenlignet med Sheet Molding Compound (SMC)-metoden tilbyr RTM enklere produksjonsutstyr, lavere støpekostnader og utmerkede fysiske egenskaper til produktene, men den er kun egnet for middels og småskala produksjon. For tiden er bildeler produsert ved hjelp av RTM-metoden i utlandet utvidet til å omfatte hele kroppen. I motsetning, innenlands i Kina, er RTM-støpeteknologien for produksjon av bildeler fortsatt i utviklings- og forskningsstadiet, og streber etter å nå produksjonsnivåene til lignende utenlandske produkter når det gjelder mekaniske egenskaper for råmaterialer, herdetid og spesifikasjoner for ferdige produkter. Bildelene som er utviklet og forsket på innenlands ved hjelp av RTM-metoden inkluderer frontruter, bakluker, diffusorer, tak, støtfangere og bakre løftedører for Fukang-biler.
Men hvordan du raskere og mer effektivt kan bruke RTM-prosessen på biler, kreves detmaterialer for produktstruktur, nivået på materialytelse, evalueringsstandarder og oppnåelse av overflater av A-grad er problemstillinger i bilindustrien. Dette er også forutsetningene for den utbredte bruken av RTM i produksjon av bildeler.
Hvorfor Frp
Fra bilprodusentenes perspektiv, FRP (fiberforsterket plast) sammenlignet med andreer materialer, er et veldig attraktivt alternativt materiale. Ta SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound) som eksempler:
* Vektbesparelser
* Komponentintegrasjon
* Designfleksibilitet
* Betydelig lavere investering
* Forenkler integrasjonen av antennesystemer
* Dimensjonsstabilitet (lav koeffisient for lineær termisk ekspansjon, sammenlignbar med stål)
* Opprettholder høy mekanisk ytelse under høye temperaturforhold
Kompatibel med E-coating (elektronisk maling)
Lastebilsjåfører er godt klar over at luftmotstand, også kjent som luftmotstand, alltid har vært en betydelig adversary for lastebiler. Det store frontarealet på lastebiler, det høye chassiset og de firkantede tilhengerne gjør dem spesielt utsatt for luftmotstand.
For å motvirkeluftmotstand, som uunngåelig øker motorens belastning, jo høyere hastighet, jo større motstand. Den økte belastningen på grunn av luftmotstand fører til høyere drivstofforbruk. For å redusere vindmotstanden som lastebiler opplever og dermed redusere drivstofforbruket, har ingeniører grublet seg. I tillegg til å ta i bruk aerodynamiske design for kabinen, er det lagt til mange enheter for å redusere luftmotstanden på rammen og den bakre delen av tilhengeren. Hva er disse enhetene designet for å redusere vindmotstanden på lastebiler?
Tak-/sideavvisere
Tak- og sidedeflektorene er først og fremst utformet for å forhindre at vinden direkte treffer den firkantede lasteboksen, og omdirigerer mesteparten av luften slik at den flyter jevnt over og rundt de øvre og sidedelene av tilhengeren, i stedet for å direkte treffe fronten av tilhengeren. stieh, noe som forårsaker betydelig motstand. Riktig vinklede og høydejusterte deflektorer kan i stor grad redusere motstanden forårsaket av tilhengeren.
Bilsideskjørt
Sideskjørt på et kjøretøy tjener til å glatte ut sidene på chassiset, og integrerer det sømløst med bilens kropp. De dekker elementer som sidemonterte gasstanker og drivstofftanker, og reduserer frontområdet som er utsatt for vinden, og letter dermed jevnere luftstrøm uten å skape turbulens.
Lavt plassert Bumper
Den nedovertrekkende støtfangeren reduserer luftstrømmen som kommer inn under kjøretøyet, noe som bidrar til å redusere motstanden som produseres av friksjonen mellom chassiset ogluft. I tillegg reduserer noen støtfangere med styrehull ikke bare vindmotstanden, men retter også luftstrømmen mot bremsetromlene eller bremseskivene, noe som hjelper til med kjølingen av kjøretøyets bremsesystem.
Lasteboks sidedeflektorer
Deflektorene på sidene av lasteboksen dekker deler av hjulene og reduserer avstanden mellom lasterommet og bakken. Denne utformingen reduserer luftstrømmen som kommer inn fra sidene under kjøretøyet. Fordi de dekker deler av hjulene, deflerer disseaktører reduserer også turbulensen forårsaket av samspillet mellom dekkene og luften.
Bakre deflektor
Designet for å forstyrret luftvirvlene på baksiden strømlinjeformer den luftstrømmen, og reduserer derved aerodynamisk luftmotstand.
Så, hvilke materialer brukes til å lage deflektorer og deksler på lastebiler? Fra det jeg har funnet ut, i det svært konkurranseutsatte markedet, er glassfiber (også kjent som glassforsterket plast eller GRP) foretrukket for sin lette, høye styrke, korrosjonsbestandighet og reliabilitet blant andre eiendommer.
Glassfiber er et komposittmateriale som bruker glassfiber og deres produkter (som glassfiberduk, matte, garn, etc.) som forsterkning, med syntetisk harpiks som matrisemateriale.
Deflektorer/deksler i glassfiber
Europa begynte å bruke glassfiber i biler så tidlig som i 1955, med forsøk på STM-II modellkarosserier. I 1970 brukte Japan glassfiber til å produsere dekorative deksler til bilhjul, og i 1971 laget Suzuki motordeksler og fendere av glassfiber. På 1950-tallet begynte Storbritannia å bruke glassfiber, og erstattet de tidligere stål-tre-kompositthyttene, som de i Ford S21 og trehjulede biler, som brakte en helt ny og mindre stiv stil til kjøretøyene fra den tiden.
Innenlands i Kina er noen mprodusenter har gjort omfattende arbeid med å utvikle bilkarosserier i glassfiber. For eksempel utviklet FAW med suksess motordeksler i glassfiber og hytter med flat nese, flip-top ganske tidlig. For tiden er bruken av glassfiberprodukter i mellomstore og tunge lastebiler i Kina ganske utbredt, inkludert motorer med lang nesedeksler, støtfangere, frontdeksler, kabintakdeksler, sideskjørt og deflektorer. En kjent innenlandsk produsent av deflektorer, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., eksemplifiserer dette. Selv noen av de luksuriøse, store sovekabinene i beundrede amerikanske lastebiler med lang nese er laget av glassfiber.
Lett, høy styrke, korrosjon-bestandig, mye brukt i kjøretøy
På grunn av lave kostnader, korte produksjonssyklus og sterke designfleksibilitet, er glassfibermaterialer mye brukt i mange aspekter av lastebilproduksjon. For noen år siden hadde innenlandslastebiler for eksempel en monoton og stiv design, med personlig utvendig styling som uvanlig. Med den raske utviklingen av innenlandske motorveier, somh i stor grad stimulerte langdistansetransport, vanskelighetene med å lage personlig tilpassede hytteutseende fra helstål, høye formdesignkostnader og problemer som rust og lekkasjer i flerpanelssveisede strukturer førte til at mange produsenter valgte glassfiber for hyttetak.
For tiden bruker mange lastebiler fibergglassmaterialer for frontdeksler og støtfangere.
Glassfiber er preget av sin lette og høye styrke, med en tetthet som varierer mellom 1,5 og 2,0. Dette er bare omtrent en fjerdedel til en femtedel av tettheten til karbonstål og enda lavere enn for aluminium. Sammenlignet med 08F stål har en 2,5 mm tykk glassfiber enstyrke tilsvarende 1mm tykt stål. I tillegg kan glassfiber utformes fleksibelt etter behov, noe som gir bedre helhetlig integritet og utmerket produksjonsevne. Det gir mulighet for et fleksibelt valg av støpeprosesser basert på form, formål og mengde av produktet. Støpeprosessen er enkel, krever ofte bare et enkelt trinn, og materialet har god korrosjonsbestandighet. Det kan motstå atmosfæriske forhold, vann og vanlige konsentrasjoner av syrer, baser og salter. Derfor bruker mange lastebiler for tiden glassfibermaterialer for støtfangere foran, frontdeksler, sideskjørt og deflektorer.
Innleggstid: Jan-02-2024
