Неметалеві матеріали, що використовуються в автомобілях, включають пластмаси, гуму, клеї-герметики, фрикційні матеріали, тканини, скло та інші матеріали. Ці матеріали використовуються в різних промислових секторах, таких як нафтохімічна, легка промисловість, текстильна промисловість та будівельні матеріали. Тому застосування неметалевих матеріалів в автомобілях відображає процес...поєднує економічну та технологічну потужність, а також охоплює широкий спектр можливостей розробки та застосування технологій у суміжних галузях.
Наразі скловолокно обмежуєтьсяДо композитних матеріалів, що застосовуються в автомобілях, належать термопласти, армовані скловолокном (QFRTP), термопласти, армовані скловолокном (GMT), компаунди для листового лиття (SMC), матеріали для лиття під тиском із смоли (RTM) та вироби з FRP, виготовлені вручну.
Основне армування скловолокномСеред видів пластику, що використовується в автомобілях, наразі є поліпропілен (PP), армований скловолокном, поліамід 66 (PA66) або PA6, а також, меншою мірою, матеріали PBT та PPO.
Вироби з армованого ПП (поліпропілену) мають високу жорсткість і міцність, а їхні механічні властивості можна покращити в кілька разів, навіть у багато разів. Армований ПП використовується в таких сферах, як...наприклад, у дитячих стільцях з високою спинкою та офісних стільцях; він також використовується в осьових та відцентрових вентиляторах холодильного обладнання, такого як холодильники та кондиціонери.
Армовані поліамідні (PA) матеріали вже використовуються як у легкових, так і в комерційних транспортних засобах, зазвичай для виготовлення невеликих функціональних деталей. Прикладами є захисні кришки для корпусів замків, страхувальні клини, вбудовані гайки, педалі дросельної заслінки, захист перемикання передач та ручки відкривання. Якщо матеріал, обраний виробником деталі, є нестабільнимякість, неналежний процес виробництва або матеріал неналежним чином висушений, це може призвести до руйнування слабких частин виробу.
З автоматомЗ огляду на зростаючий попит автомобільної промисловості на легкі та екологічно чисті матеріали, іноземні автомобільні компанії все більше схиляються до використання матеріалів GMT (термопласти зі скловолокна) для задоволення потреб конструкційних компонентів. Це головним чином пов'язано з чудовою міцністю GMT, коротким циклом формування, високою ефективністю виробництва, низькими витратами на обробку та екологічністю, що робить його одним з матеріалів 21 століття. GMT в основному використовується у виробництві багатофункціональних кронштейнів, кронштейнів приладових панелей, каркасів сидінь, захисних кожухів двигуна та кронштейнів акумуляторів у легкових автомобілях. Наприклад, Audi A6 та A4, які зараз виробляються FAW-Volkswagen, використовують матеріали GMT, але ще не досягли локалізованого виробництва.
Покращити загальну якість автомобілів, щоб наздогнати передовий міжнародний рівень, та досягтиДля зменшення ваги, вібрації та шуму вітчизняні підприємства провели дослідження процесів виробництва та лиття виробів з матеріалів GMT. Вони мають потужності для масового виробництва матеріалів GMT, а в Цзяньїні, провінція Цзянсу, було побудовано виробничу лінію з річною продуктивністю 3000 тонн матеріалу GMT. Вітчизняні виробники автомобілів також використовують матеріали GMT у конструкції деяких моделей та розпочали серійне дослідницьке виробництво.
Листовий ливарний компаунд (SMC) – це важливий термореактивний пластик, армований скловолокном. Завдяки своїм чудовим експлуатаційним характеристикам, можливостям великомасштабного виробництва та здатності досягати поверхонь класу А, він широко використовується в автомобілях. Наразі застосування...Використання іноземних матеріалів SMC в автомобільній промисловості досягло нового прогресу. Основне використання SMC в автомобілях - це панелі кузова, що становить 70% використання SMC. Найшвидше зростання спостерігається в конструкційних компонентах та деталях трансмісії. Очікується, що протягом наступних п'яти років використання SMC в автомобілях зросте на 22% - 71%, тоді як в інших галузях промисловості зростання становитиме 13% - 35%.
Статус заявкита тенденції розвитку
1. Високозмістний скловолокнистий армований листовий ливарний компаунд (SMC) все частіше використовується в автомобільних конструкційних компонентах. Вперше його використання було продемонстровано в конструкційних деталях двох моделей Ford (Eexplorer та Ranger) у 1995 році. Завдяки своїй багатофункціональності, вважається, що він має переваги в структурному проектуванні, що призводить до його широкого застосування в автомобільних приладових панелях, системах рульового керування, радіаторних системах та системах електронних пристроїв.
Верхній та нижній кронштейни, відлиті американською компанією Budd, виготовлені з композитного матеріалу, що містить 40% скловолокна та ненасиченого поліестеру. Ця двосекційна конструкція передньої частини відповідає вимогам користувача, причому передня частина нижньої кабіни виступає вперед. Верхня частина...Пакет закріплений на передньому кузові та передній конструкції кузова, тоді як нижній кронштейн працює разом із системою охолодження. Ці два кронштейни з'єднані між собою та взаємодіють з кузовом автомобіля та конструкцією кузова для стабілізації передньої частини.
2. Застосування листових ливарних матеріалів (SMC) низької щільності: SMC низької щільності має питому вагуy 1,3, а практичне застосування та випробування показали, що він на 30% легший за стандартний SMC, питому вагу якого становить 1,9. Використання цього SMC низької щільності може зменшити вагу деталей приблизно на 45% порівняно з аналогічними деталями, виготовленими зі сталі. Усі внутрішні панелі та нові інтер'єри даху моделі Corvette '99 від General Motors у США виготовлені з SMC низької щільності. Крім того, SMC низької щільності також використовується в дверях автомобілів, капотах двигуна та кришках багажника.
3. Інші застосування SMC в автомобілях, окрім згаданих раніше нових застосувань, включають виробництво різнихінші деталі США. До них належать двері кабіни, надувні дахи, каркаси бамперів, вантажні двері, сонцезахисні козирки, панелі кузова, водостічні труби даху, бічні накладки на автомобільні депо та кузови вантажівок, серед яких найбільше використання знаходить у зовнішніх панелях кузова. Що стосується статусу внутрішнього застосування, то з впровадженням технології виробництва легкових автомобілів у Китаї, SMC вперше був впроваджений у легкових автомобілях, головним чином використовується у відсіках для запасних шин та каркасах бамперів. Наразі він також застосовується в комерційних автомобілях для таких деталей, як кришки простору для стійок, розширювальні бачки, хомути лінійної швидкості, великі/малі перегородки, вузли кожухів повітрозабірника тощо.
Композитний матеріал GFRPАвтомобільні листові ресори
Метод лиття під тиском смоли (RTM) передбачає пресування смоли в закриту форму, що містить скловолокно, з подальшим затвердінням при кімнатній температурі або під дією тепла. Порівняно з листовим литтям під тиском...Метод ng Compound (SMC), RTM пропонує простіше виробниче обладнання, нижчі витрати на прес-форми та чудові фізичні властивості продукції, але він підходить лише для середнього та дрібного виробництва. Наразі автомобільні деталі, виготовлені методом RTM за кордоном, поширені на покриття всього кузова. Натомість, у Китаї технологія лиття RTM для виробництва автомобільних деталей все ще перебуває на стадії розробки та дослідження, прагнучи досягти рівня виробництва аналогічної іноземної продукції з точки зору механічних властивостей сировини, часу затвердіння та специфікацій готової продукції. Автомобільні деталі, розроблені та досліджені в Китаї з використанням методу RTM, включають лобові стекла, задні двері багажника, дифузори, дахи, бампери та задні підйомні двері для автомобілів Fukang.
Однак, як швидше та ефективніше застосувати процес RTM до автомобілів, необхідноВибір матеріалів для структури виробу, рівень експлуатаційних характеристик матеріалів, стандарти оцінювання та досягнення поверхонь класу А є проблемами, що викликають занепокоєння в автомобільній промисловості. Це також є передумовами для широкого впровадження RTM у виробництві автомобільних деталей.
Чому саме склопластик
З точки зору виробників автомобілів, FRP (армовані волокном пластмаси) порівняно з іншимиматеріали, є дуже привабливим альтернативним матеріалом. Візьмемо, наприклад, SMC/BMC (листоформувальний компаунд/компаунд для об'ємного лиття):
* Зниження ваги
* Інтеграція компонентів
* Гнучкість дизайну
* Значно менші інвестиції
* Сприяє інтеграції антенних систем
* Стабільність розмірів (низький коефіцієнт лінійного теплового розширення, порівнянний зі сталлю)
* Зберігає високі механічні характеристики за умов високих температур
Сумісний з E-покриттям (електронне фарбування)
Водії вантажівок добре знають, що опір повітря, також відомий як лобове стиснення, завжди був значним фактором...ворог для вантажівок. Велика лобова площа вантажівок, високі шасі та причепи квадратної форми роблять їх особливо чутливими до опору повітря.
Протидіятиопір повітря, який неминуче збільшує навантаження на двигун, чим вища швидкість, тим більший опір. Збільшене навантаження через опір повітря призводить до більшої витрати палива. Щоб зменшити опір вітру, який відчувають вантажівки, і тим самим знизити витрату палива, інженери поламали голову. Окрім аеродинамічних конструкцій кабіни, було додано багато пристроїв для зменшення опору повітря на рамі та задній частині причепа. Що це за пристрої, призначені для зменшення опору вітру на вантажівках?
Дефлектори даху/бічних панелей
Дефлектори на даху та боках призначені, головним чином, для запобігання прямому удару вітру об квадратний вантажний бокс, перенаправляючи більшу частину повітря для плавного обтікання верхньої та бічних частин причепа, а не для прямого впливу на передню частину кузова.ер, що створює значний опір. Правильно встановлені під кутом та відрегульовані за висотою дефлектори можуть значно зменшити опір, що створюється причепом.
Бічні спідниці автомобіля
Бічні пороги на транспортному засобі служать для згладжування бокових частин шасі, плавно інтегруючи його з кузовом автомобіля. Вони закривають такі елементи, як бокові бензобаки та паливні баки, зменшуючи їхню лобову площу, що піддається впливу вітру, тим самим сприяючи плавнішому потоку повітря без створення турбулентності.
Низько розташований бамперr
Бампер, що простягається вниз, зменшує потік повітря під автомобіль, що допомагає зменшити опір, що виникає внаслідок тертя між шасі таповітря. Крім того, деякі бампери з напрямними отворами не тільки зменшують опір вітру, але й спрямовують повітряний потік до гальмівних барабанів або гальмівних дисків, сприяючи охолодженню гальмівної системи автомобіля.
Бічні дефлектори вантажного боксу
Дефлектори з боків вантажного боксу закривають частину коліс і зменшують відстань між вантажним відсіком і землею. Така конструкція зменшує потік повітря, що надходить з боків під транспортним засобом. Оскільки вони закривають частину коліс, вони відхиляютьДиференціали також зменшують турбулентність, спричинену взаємодією між шинами та повітрям.
Задній дефлектор
Створений, щоб порушитиЗавдяки повітряним вихрам у задній частині, він упорядковує повітряний потік, тим самим зменшуючи аеродинамічний опір.
Отже, які матеріали використовуються для виготовлення дефлекторів та кришок на вантажівках? З того, що я зрозумів, на висококонкурентному ринку склопластик (також відомий як склопластик або GRP) є кращим завдяки своїй легкості, високій міцності, стійкості до корозії та...надійність серед інших властивостей.
Скловолокно – це композитний матеріал, у якому як армуючий матеріал використовуються скляні волокна та вироби з них (наприклад, склотканина, паспарту, пряжа тощо), а матричним матеріалом – синтетична смола.
Дефлектори/кришки зі скловолокна
Європа почала використовувати скловолокно в автомобілях ще в 1955 році, провівши випробування на кузовах моделей STM-II. У 1970 році Японія використовувала скловолокно для виготовлення декоративних кришок для автомобільних коліс, а в 1971 році Suzuki виготовила кришки двигунів та крила зі скловолокна. У 1950-х роках Велика Британія почала використовувати скловолокно, замінивши попередні сталево-дерев'яні композитні кабіни, як-от у For...d S21 та триколісні автомобілі, які привнесли абсолютно новий та менш жорсткий стиль у транспортні засоби тієї епохи.
У Китаї деякі мВиробники виконали велику роботу з розробки кузовів автомобілів зі скловолокна. Наприклад, FAW досить рано успішно розробила кришки двигуна зі скловолокна та кабіни з плоским носом та відкидним верхом. Наразі використання виробів зі скловолокна в середніх та важких вантажівках у Китаї досить поширене, включаючи довгоносі двигуни.кришки, бампери, передні кришки, кришки даху кабіни, бічні пороги та дефлектори. Відомий вітчизняний виробник дефлекторів, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., є прикладом цього. Навіть деякі розкішні великі спальні кабіни в американських довгоносих вантажівках, що викликають захоплення, виготовлені зі скловолокна.
Легкий, високоміцний, стійкий до корозії-стійкий, широко використовується в транспортних засобах
Завдяки низькій вартості, короткому виробничому циклу та високій гнучкості дизайну, скловолокно широко використовується в багатьох аспектах виробництва вантажівок. Наприклад, кілька років тому вітчизняні вантажівки мали монотонний та жорсткий дизайн, а персоналізований зовнішній стиль був рідкістю. Зі швидким розвитком вітчизняних автомагістралей, якіh значно стимулював далекомагістральні перевезення, складність формування персоналізованого зовнішнього вигляду кабіни з цільної сталі, висока вартість проектування прес-форм, а також такі проблеми, як іржа та протікання в багатопанельних зварних конструкціях, спонукали багатьох виробників обирати скловолокно для покриттів даху кабіни.
Наразі багато вантажівок використовують фіматеріали Berglass для передніх кришок та бамперів.
Скловолокно характеризується своєю легкою вагою та високою міцністю, щільність якого коливається від 1,5 до 2,0. Це лише приблизно від чверті до п'ятої частини щільності вуглецевої сталі та навіть нижче, ніж у алюмінію. Порівняно зі сталлю 08F, скловолокно товщиною 2,5 мм маєміцність еквівалентна сталі товщиною 1 мм. Крім того, скловолокно можна гнучко проектувати відповідно до потреб, забезпечуючи кращу загальну цілісність та чудову технологічність. Це дозволяє гнучко вибирати процеси лиття залежно від форми, призначення та кількості виробу. Процес лиття простий, часто вимагає лише одного кроку, а матеріал має добру стійкість до корозії. Він може протистояти атмосферним умовам, воді та поширеним концентраціям кислот, лугів та солей. Тому багато вантажівок зараз використовують скловолокно для передніх бамперів, передніх кришок, бічних порогів та дефлекторів.
Час публікації: 02 січня 2024 р.
