De icke-metalliska materialen som används i bilar inkluderar plast, gummi, lim tätningsmedel, friktionsmaterial, tyger, glas och andra material. Dessa material involverar olika industrisektorer som petrokemi, lätt industri, textilier och byggmaterial. Därför är tillämpningen av icke-metalliska material i bilar en återspegling av cokombinerad ekonomisk och teknisk styrka, och den omfattar också ett brett utbud av teknikutveckling och applikationsmöjligheter i relaterade branscher.
För närvarande glasfibertygelnforcerade kompositmaterial som används i bilar inkluderar glasfiberförstärkt termoplast (QFRTP), glasfibermattförstärkt termoplast (GMT), arkformningsmassa (SMC), hartsöverföringsformningsmaterial (RTM) och handlagda FRP-produkter.
Den huvudsakliga glasfiberförstärkningenCed-plaster som används i bilar är för närvarande glasfiberförstärkt polypropen (PP), glasfiberförstärkt polyamid 66 (PA66) eller PA6, och i mindre utsträckning, PBT- och PPO-material.
Förstärkta PP (polypropen)-produkter har hög styvhet och seghet, och deras mekaniska egenskaper kan förbättras flera gånger, till och med flera gånger. Förstärkt PP används i områden ssåsom kontorsmöbler, till exempel i barnstolar med hög rygg och kontorsstolar; den används också i axial- och centrifugalfläktar inom kylutrustning som kylskåp och luftkonditioneringsapparater.
Förstärkta PA-material (polyamid) används redan i både passagerar- och kommersiella fordon, vanligtvis för tillverkning av små funktionella delar. Exempel inkluderar skyddskåpor för låskroppar, försäkringskilar, inbyggda muttrar, gaspedaler, växlingsskydd och öppningshandtag. Om materialet som valts av deltillverkaren är instabiltkvalitet, tillverkningsprocessen är olämplig eller materialet inte är ordentligt torkat, kan det leda till brott på svaga delar i produkten.
Med automMed tanke på industrins ökande efterfrågan på lätta och miljövänliga material, lutar utländska fordonsindustrier mer mot att använda GMT-material (glasmatta termoplaster) för att möta behoven hos strukturella komponenter. Detta beror främst på GMT:s utmärkta seghet, korta formningscykel, höga produktionseffektivitet, låga bearbetningskostnader och icke-förorenande natur, vilket gör det till ett av 2000-talets material. GMT används främst vid tillverkning av multifunktionsfästen, instrumentbrädefästen, sätesramar, motorskydd och batterifästen i personbilar. Till exempel använder Audi A6 och A4 som för närvarande tillverkas av FAW-Volkswagen GMT-material, men har inte uppnått lokal produktion.
För att förbättra den övergripande kvaliteten på bilar för att komma ikapp med internationella avancerade nivåer och för att uppnåFör viktminskning, vibrationsreduktion och bullerreducering har inhemska enheter bedrivit forskning om tillverkning och produktformningsprocesser av GMT-material. De har kapacitet för massproduktion av GMT-material, och en produktionslinje med en årlig produktion på 3000 ton GMT-material har byggts i Jiangyin, Jiangsu. Inhemska biltillverkare använder också GMT-material i utformningen av vissa modeller och har börjat serietillverkning.
Sheet molding compound (SMC) är en viktig glasfiberarmerad härdplast. På grund av dess utmärkta prestanda, storskaliga produktionskapacitet och förmåga att uppnå A-gradytor, har den använts flitigt i bilar. För närvarande är tillämpningen avutländska SMC-material inom bilindustrin har gjort nya framsteg. Den största användningen av SMC i bilar är i karosspaneler, som står för 70 % av SMC-användningen. Den snabbaste tillväxten är inom strukturella komponenter och transmissionsdelar. Under de kommande fem åren förväntas användningen av SMC i bilar öka med 22 % till 71 %, medan tillväxten i andra industrier kommer att vara 13 % till 35 %.
Application Status och utvecklingstrender
1. Höghaltig glasfiberförstärkt arkformningsmassa (SMC) används i allt större utsträckning i fordonskonstruktionskomponenter. Det demonstrerades först i strukturella delar på två Ford-modeller (Explorer och Ranger) 1995. På grund av dess multifunktionalitet anses den allmänt ha fördelar i strukturell design, vilket leder till dess utbredda tillämpning i instrumentbrädor för fordon, styrsystem, kylarsystem och elektroniska anordningar.
De övre och nedre fästena gjutna av det amerikanska företaget Budd använder ett kompositmaterial som innehåller 40 % glasfiber i omättad polyester. Denna tvådelade front-end-struktur uppfyller användarkraven, med den främre delen av den nedre kabinen som sträcker sig framåt. Den övre bracket är fäst på den främre kapellet och den främre karossstrukturen, medan det nedre fästet fungerar i samband med kylsystemet. Dessa två fästen är sammankopplade och samverkar med bilens kapell och karossstruktur för att stabilisera fronten.
2. Användning av SMC-material (Sheet Molding Compound) med låg densitet: SMC med låg densitet har en specifik vikty på 1,3, och praktiska tillämpningar och tester har visat att den är 30 % lättare än standard SMC, som har en specifik vikt på 1,9. Att använda denna lågdensitets-SMC kan minska vikten på delar med cirka 45 % jämfört med liknande delar gjorda av stål. Alla innerpaneler och nya takinteriörer i Corvette '99-modellen från General Motors i USA är gjorda av lågdensitets-SMC. Dessutom används lågdensitets-SMC även i bildörrar, motorhuvar och bagageluckor.
3. Andra tillämpningar av SMC i bilar, utöver de nya användningsområden som nämnts tidigare, inkluderar tillverkning av variooss andra delar. Dessa inkluderar hyttdörrar, uppblåsbara tak, stötfångarskelett, lastdörrar, solskydd, karosspaneler, takdräneringsrör, sidolister för bilskjul och lastbilslådor, bland vilka den största användningen är i yttre karosspaneler. När det gäller inhemsk ansökningsstatus, med introduktionen av teknik för tillverkning av personbilar i Kina, antogs SMC först i personfordon, främst i reservdäcksutrymmen och stötfångarskelett. För närvarande används den även i kommersiella fordon för delar som täckplåtar för stödrum, expansionstankar, ledningshastighetsklämmor, stora/små skiljeväggar, luftintagsskyddsenheter och mer.
GFRP kompositmaterialAutomotive bladfjädrar
Resin Transfer Molding (RTM)-metoden innebär att hartset pressas in i en sluten form som innehåller glasfibrer, följt av härdning vid rumstemperatur eller med värme. Jämfört med Sheet Molding Compound (SMC)-metoden erbjuder RTM enklare produktionsutrustning, lägre formkostnader och utmärkta fysikaliska egenskaper hos produkterna, men den är endast lämplig för medel- och småskalig produktion. För närvarande har bildelar som tillverkats med RTM-metoden utomlands utökats till att omfatta hela kroppen. Däremot, på hemmaplan i Kina, är RTM-formningstekniken för tillverkning av bildelar fortfarande i utvecklings- och forskningsstadiet, och strävar efter att nå produktionsnivåerna för liknande utländska produkter när det gäller mekaniska egenskaper för råmaterial, härdningstid och färdiga produktspecifikationer. De bildelar som utvecklats och undersökts på hemmaplan med RTM-metoden inkluderar vindrutor, bakluckor, diffusorer, tak, stötfångare och bakre lyftdörrar för Fukang-bilar.
Men hur man snabbare och mer effektivt kan tillämpa RTM-processen på bilar, krävs detrekommendationer av material för produktstruktur, nivån på materialprestanda, utvärderingsstandarder och uppnåendet av A-kvalitetsytor är frågor av oro inom bilindustrin. Dessa är också förutsättningarna för en utbredd användning av RTM vid tillverkning av bildelar.
Varför FRP
Ur biltillverkarnas perspektiv, FRP (fiberförstärkt plast) jämfört med andraer material, är ett mycket attraktivt alternativt material. Med SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound) som exempel:
* Viktbesparingar
* Komponentintegration
* Designflexibilitet
* Betydligt lägre investering
* Underlättar integrationen av antennsystem
* Dimensionsstabilitet (låg koefficient för linjär termisk expansion, jämförbar med stål)
* Upprätthåller hög mekanisk prestanda under höga temperaturer
Kompatibel med E-coating (elektronisk målning)
Lastbilschaufförer är väl medvetna om att luftmotstånd, även känt som luftmotstånd, alltid har varit ett betydande adversary för lastbilar. Den stora frontytan av lastbilar, höga chassier och fyrkantiga släpvagnar gör dem särskilt känsliga för luftmotstånd.
Att motverkaluftmotstånd, vilket oundvikligen ökar motorns belastning, ju snabbare hastighet desto större motstånd. Den ökade belastningen på grund av luftmotståndet leder till högre bränsleförbrukning. För att minska lastbilarnas vindmotstånd och därigenom sänka bränsleförbrukningen, har ingenjörer gjort sig illa. Förutom att anta aerodynamiska konstruktioner för kabinen, har många enheter lagts till för att minska luftmotståndet på ramen och den bakre delen av släpvagnen. Vilka är dessa enheter utformade för att minska vindmotståndet på lastbilar?
Tak-/Sidoavvisare
Tak- och sidodeflektorerna är i första hand utformade för att förhindra att vinden direkt träffar den fyrkantiga lastlådan, och omdirigerar det mesta av luften så att den smidigt flödar över och runt släpvagnens övre och sidodelar, snarare än att direkt påverka fronten av släpvagnen. spåreh, vilket orsakar betydande motstånd. Rätt vinklade och höjdjusterade deflektorer kan kraftigt minska motståndet som orsakas av släpet.
Bil sidokjolar
Sidokjolar på ett fordon tjänar till att jämna ut sidorna av chassit och integrerar det sömlöst med bilens kaross. De täcker element som sidomonterade gastankar och bränsletankar, vilket minskar deras frontyta som exponeras för vinden, vilket underlättar jämnare luftflöde utan att skapa turbulens.
Lågt placerad Bumper
Den nedåtriktade stötfångaren minskar luftflödet som kommer in under fordonet, vilket hjälper till att minska motståndet som skapas av friktionen mellan chassit ochluft. Dessutom minskar vissa stötfångare med styrhål inte bara vindmotståndet utan riktar också luftflödet mot bromstrummor eller bromsskivor, vilket hjälper till att kyla fordonets bromssystem.
Sidavvisare för lastlåda
Deflektorerna på sidorna av lastlådan täcker en del av hjulen och minskar avståndet mellan lastutrymmet och marken. Denna design minskar luftflödet som kommer in från sidorna under fordonet. Eftersom de täcker en del av hjulen, deflerar dessaAktörer minskar också turbulensen som orsakas av samspelet mellan däcken och luften.
Bakre deflektor
Designad för att störat luftvirvlarna på baksidan effektiviserar den luftflödet och minskar därigenom det aerodynamiska motståndet.
Så, vilka material används för att tillverka deflektorer och kåpor på lastbilar? Enligt vad jag har insett, på den mycket konkurrensutsatta marknaden, är glasfiber (även känd som glasförstärkt plast eller GRP) gynnat för sin lätta vikt, höga hållfasthet, korrosionsbeständighet och räckvidd.tillförlitlighet bland andra fastigheter.
Glasfiber är ett kompositmaterial som använder glasfibrer och deras produkter (som glasfibertyg, matta, garn etc.) som förstärkning, med syntetiskt harts som matrismaterial.
Glasfiberavvisare/överdrag
Europa började använda glasfiber i bilar så tidigt som 1955, med försök på STM-II modellkarosser. 1970 använde Japan glasfiber för att tillverka dekorativa kåpor för bilhjul, och 1971 tillverkade Suzuki motorkåpor och fendrar av glasfiber. På 1950-talet började Storbritannien använda glasfiber och ersatte de tidigare kompositkabinerna av stål och trä, som de i Ford S21 och trehjuliga bilar, vilket gav en helt ny och mindre stel stil till den tidens fordon.
Inrikes i Kina, några mtillverkare har gjort ett omfattande arbete med att utveckla fordonskarosser i glasfiber. Till exempel utvecklade FAW framgångsrikt motorkåpor i glasfiber och plattnosade, flip-top-hytter ganska tidigt. För närvarande är användningen av glasfiberprodukter i medelstora och tunga lastbilar i Kina ganska utbredd, inklusive motorer med lång noskåpor, stötfångare, frontkåpor, hytttakkåpor, sidokjolar och deflektorer. En välkänd inhemsk tillverkare av deflektorer, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., exemplifierar detta. Även några av de lyxiga stora sovhytterna i beundrade amerikanska lastbilar med lång nos är gjorda av glasfiber.
Lätt, höghållfast, korrosion-resistent, används ofta i fordon
På grund av dess låga kostnad, korta produktionscykel och starka designflexibilitet används glasfibermaterial i stor utsträckning i många aspekter av lastbilstillverkning. Till exempel, för några år sedan, hade inhemska lastbilar en monoton och styv design, med personlig exteriörstyling som ovanligt. Med den snabba utvecklingen av inhemska motorvägar, somh stimulerade avsevärt långdistanstransporter, svårigheten att skapa ett personligt utseende från hela stål, höga formkonstruktionskostnader och problem som rost och läckor i flerpanelssvetsade strukturer ledde till att många tillverkare valde glasfiber för kabintakstäcken.
För närvarande använder många lastbilar fibergglasmaterial för frontkåpor och stötfångare.
Glasfiber kännetecknas av sin lätta och höga hållfasthet, med en densitet mellan 1,5 och 2,0. Detta är bara ungefär en fjärdedel till en femtedel av densiteten för kolstål och till och med lägre än för aluminium. I jämförelse med 08F stål har en 2,5 mm tjock glasfiber enhållfasthet motsvarande 1 mm tjockt stål. Dessutom kan glasfiber designas flexibelt efter behov, vilket ger bättre övergripande integritet och utmärkt tillverkningsbarhet. Det möjliggör ett flexibelt val av formningsprocesser baserat på produktens form, syfte och kvantitet. Formningsprocessen är enkel, kräver ofta bara ett enda steg, och materialet har god korrosionsbeständighet. Det kan motstå atmosfäriska förhållanden, vatten och vanliga koncentrationer av syror, baser och salter. Därför använder många lastbilar för närvarande glasfibermaterial för främre stötfångare, frontkåpor, sidokjolar och deflektorer.
Posttid: Jan-02-2024
