Nekovinski materiali, ki se uporabljajo v avtomobilih, vključujejo plastiko, gumo, lepilne tesnilne mase, torne materiale, tkanine, steklo in druge materiale. Ti materiali se uporabljajo v različnih industrijskih sektorjih, kot so petrokemija, lahka industrija, tekstil in gradbeni materiali. Zato je uporaba nekovinskih materialov v avtomobilih odraz ...združuje gospodarsko in tehnološko moč ter zajema širok spekter tehnološkega razvoja in zmogljivosti uporabe v sorodnih panogah.
Trenutno steklena vlaknaMed prisilno izdelane kompozitne materiale, ki se uporabljajo v avtomobilih, spadajo termoplasti, ojačani s steklenimi vlakni (QFRTP), termoplasti, ojačani s steklenimi vlakni (GMT), materiali za brizganje v pločevini (SMC), materiali za brizganje s prenosom smole (RTM) in ročno izdelani FRP izdelki.
Glavna ojačitev iz steklenih vlakenTrenutno uporabljene plastike v avtomobilih so s steklenimi vlakni ojačan polipropilen (PP), s steklenimi vlakni ojačan poliamid 66 (PA66) ali PA6 ter v manjši meri PBT in PPO materiali.
Izdelki iz ojačanega PP (polipropilena) imajo visoko togost in žilavost, njihove mehanske lastnosti pa je mogoče izboljšati večkrat, celo večkrat. Ojačan PP se uporablja na področjih sna primer v pisarniškem pohištvu, na primer v otroških stolih z visokim naslonjalom in pisarniških stolih; uporablja se tudi v aksialnih in centrifugalnih ventilatorjih v hladilni opremi, kot so hladilniki in klimatske naprave.
Ojačani PA (poliamidni) materiali se že uporabljajo tako v osebnih kot gospodarskih vozilih, običajno za izdelavo majhnih funkcionalnih delov. Primeri vključujejo zaščitne pokrove za ohišja ključavnic, zavarovalne kline, vgrajene matice, pedale za plin, zaščite prestavnih ročic in ročaje za odpiranje. Če je material, ki ga je izbral proizvajalec delov, nestabilenČe je kakovost neustrezna, je proizvodni postopek neustrezen ali material ni pravilno posušen, lahko to povzroči zlom šibkih delov izdelka.
Z avtomatikoZaradi vse večjega povpraševanja avtomobilske industrije po lahkih in okolju prijaznih materialih se tuja avtomobilska industrija vse bolj nagiba k uporabi materialov GMT (steklena podloga) za zadovoljevanje potreb konstrukcijskih komponent. To je predvsem posledica odlične žilavosti GMT, kratkega cikla oblikovanja, visoke proizvodne učinkovitosti, nizkih stroškov obdelave in neonesnažujoče narave, zaradi česar je eden od materialov 21. stoletja. GMT se uporablja predvsem pri proizvodnji večnamenskih nosilcev, nosilcev armaturne plošče, okvirjev sedežev, zaščit motorja in nosilcev baterij v osebnih vozilih. Na primer, Audi A6 in A4, ki ju trenutno proizvaja FAW-Volkswagen, uporabljata materiale GMT, vendar še nista dosegla lokalizirane proizvodnje.
Izboljšati splošno kakovost avtomobilov, da bi dohiteli mednarodne napredne ravni in dosegliDomače enote so izvedle raziskave o proizvodnih postopkih in postopkih oblikovanja izdelkov iz materialov GMT za zmanjšanje teže, zmanjšanje vibracij in zmanjšanje hrupa. Imajo zmogljivost za množično proizvodnjo materialov GMT, v Jiangyinu v Jiangsuju pa je bila zgrajena proizvodna linija z letno proizvodnjo 3000 ton materiala GMT. Domači proizvajalci avtomobilov prav tako uporabljajo materiale GMT pri zasnovi nekaterih modelov in so začeli s serijsko poskusno proizvodnjo.
Kompozit za brizganje plošč (SMC) je pomembna termoreaktivna plastika, ojačana s steklenimi vlakni. Zaradi odlične zmogljivosti, zmogljivosti proizvodnje v velikem obsegu in sposobnosti doseganja površin razreda A se pogosto uporablja v avtomobilih. Trenutno je uporabaTuji SMC materiali v avtomobilski industriji so dosegli nov napredek. Glavna uporaba SMC v avtomobilih je v karoserijski plošči, kar predstavlja 70 % uporabe SMC. Najhitrejša rast je v strukturnih komponentah in delih menjalnika. V naslednjih petih letih naj bi se uporaba SMC v avtomobilih povečala za 22 % do 71 %, medtem ko bo v drugih panogah rast znašala 13 % do 35 %.
Status prijavein razvojni trendi
1. Visokokakovostna kompozitna masa za brizganje plošč, ojačana s steklenimi vlakni (SMC), se vse pogosteje uporablja v avtomobilskih konstrukcijskih komponentah. Prvič je bila uporabljena v konstrukcijskih delih dveh Fordovih modelov (Eexplorer in Ranger) leta 1995. Zaradi svoje večnamenskosti velja, da ima prednosti pri strukturni zasnovi, kar vodi do njegove široke uporabe v avtomobilskih armaturnih ploščah, krmilnih sistemih, radiatorskih sistemih in sistemih elektronskih naprav.
Zgornji in spodnji nosilec, ki ju je izdelalo ameriško podjetje Budd, uporabljata kompozitni material, ki vsebuje 40 % steklenih vlaken v nenasičenem poliestru. Ta dvodelna sprednja struktura ustreza zahtevam uporabnika, saj se sprednji del spodnje kabine razteza naprej. Zgornji del ...Nosilec je pritrjen na sprednji pokrov motorja in sprednjo konstrukcijo karoserije, spodnji nosilec pa deluje skupaj s hladilnim sistemom. Ta dva nosilca sta med seboj povezana in sodelujeta s pokrovom motorja in konstrukcijo karoserije avtomobila za stabilizacijo sprednjega dela.
2. Uporaba materialov za brizganje plošč (SMC) z nizko gostoto: SMC z nizko gostoto ima specifično težoy 1,3, praktične uporabe in testi pa so pokazali, da je 30 % lažji od standardnega SMC-ja, ki ima specifično težo 1,9. Uporaba tega SMC-ja z nizko gostoto lahko zmanjša težo delov za približno 45 % v primerjavi s podobnimi deli iz jekla. Vse notranje plošče in nova notranjost strehe modela Corvette '99 podjetja General Motors v ZDA so izdelane iz SMC-ja z nizko gostoto. Poleg tega se SMC z nizko gostoto uporablja tudi v avtomobilskih vratih, pokrovih motorja in pokrovih prtljažnika.
3. Druge uporabe SMC v avtomobilih, poleg prej omenjenih novih uporab, vključujejo proizvodnjo različnihdrugi deli. Sem spadajo vrata kabine, napihljive strehe, ogrodja odbijačev, tovorna vrata, senčniki, karoserijske plošče, cevi za odvodnjavanje strehe, stranske letve avtomobilskih lopov in zaboji za tovornjake, med katerimi se največ uporablja v zunanjih karoserijskih ploščah. Kar zadeva domačo uporabo, se je SMC z uvedbo tehnologije proizvodnje osebnih avtomobilov na Kitajskem najprej uporabil v osebnih vozilih, predvsem v predalih za rezervne pnevmatike in ogrodjih odbijačev. Trenutno se uporablja tudi v gospodarskih vozilih za dele, kot so pokrivne plošče prostora za vzmeti, ekspanzijske posode, objemke za hitrost, velike/majhne predelne stene, sklopi ohišja dovoda zraka in drugo.
Kompozitni material GFRPAvtomobilske listnate vzmeti
Metoda prenosa smole s brizganjem (RTM) vključuje stiskanje smole v zaprt kalup, ki vsebuje steklena vlakna, čemur sledi strjevanje pri sobni temperaturi ali s toploto. V primerjavi s kalupom za ploščeMetoda ng Compound (SMC) ponuja RTM enostavnejšo proizvodno opremo, nižje stroške kalupov in odlične fizikalne lastnosti izdelkov, vendar je primerna le za srednje in maloserijsko proizvodnjo. Trenutno so avtomobilski deli, izdelani z metodo RTM v tujini, razširjeni na celotne karoserijske prevleke. Nasprotno pa je na Kitajskem tehnologija brizganja RTM za izdelavo avtomobilskih delov še vedno v fazi razvoja in raziskav, saj si prizadevajo doseči raven proizvodnje podobnih tujih izdelkov glede mehanskih lastnosti surovin, časa strjevanja in specifikacij končnih izdelkov. Avtomobilski deli, razviti in raziskani doma z metodo RTM, vključujejo vetrobranska stekla, zadnja vrata prtljažnika, difuzorje, strehe, odbijače in zadnja dvižna vrata za avtomobile Fukang.
Vendar pa je treba ugotoviti, kako hitreje in učinkoviteje uporabiti postopek RTM za avtomobile.V avtomobilski industriji so vprašanja, ki vzbujajo zaskrbljenost pri izbiri materialov za strukturo izdelka, raven učinkovitosti materiala, standardi ocenjevanja in doseganje površin razreda A. To so tudi predpogoji za široko uporabo RTM v proizvodnji avtomobilskih delov.
Zakaj steklena vlakna
Z vidika proizvajalcev avtomobilov se FRP (z vlakni ojačana plastika) primerja z drugimimateriali, je zelo privlačen alternativni material. Vzemimo za primer SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound):
* Prihranek teže
* Integracija komponent
* Prilagodljivost oblikovanja
* Bistveno nižja naložba
* Olajša integracijo antenskih sistemov
* Dimenzijska stabilnost (nizek koeficient linearnega toplotnega raztezanja, primerljiv z jeklom)
* Ohranja visoke mehanske lastnosti pri visokih temperaturah
Združljivo z E-premazom (elektronsko barvanje)
Vozniki tovornjakov se dobro zavedajo, da je zračni upor, znan tudi kot zračni upor, vedno pomemben dejavnik.nasprotnik za tovornjake. Velika čelna površina tovornjakov, visoka šasija in kvadratne oblike priklopnikov jih naredijo še posebej občutljive na zračni upor.
Za preprečevanjezračni upor, ki neizogibno poveča obremenitev motorja, višja kot je hitrost, večji je upor. Povečana obremenitev zaradi zračnega upora vodi do večje porabe goriva. Da bi zmanjšali veterni upor tovornjakov in s tem porabo goriva, so si inženirji naložili veliko truda. Poleg aerodinamičnih zasnov kabine so dodali številne naprave za zmanjšanje zračnega upora na okvirju in zadnjem delu priklopnika. Katere so te naprave, namenjene zmanjšanju veternega upora tovornjakov?
Strešni/stranski deflektorji
Strešni in stranski deflektorji so zasnovani predvsem tako, da preprečujejo neposreden udar vetra v kvadratno oblikovan tovorni zaboj, s čimer se večina zraka preusmeri na gladek tok čez in okoli zgornjega in stranskega dela prikolice, namesto da bi neposredno vplival na sprednji del prikolice.er, kar povzroča precejšen upor. Pravilno nagnjeni in višinsko nastavljeni deflektorji lahko močno zmanjšajo upor, ki ga povzroča prikolica.
Stranska krila za avto
Stranske obloge na vozilu služijo za glajenje bokov podvozja in ga brezhibno integrirajo s karoserijo avtomobila. Pokrivajo elemente, kot so bočno nameščeni rezervoarji za gorivo in plin, s čimer zmanjšujejo njihovo sprednjo površino, izpostavljeno vetru, in tako omogočajo bolj gladek pretok zraka brez ustvarjanja turbulence.
Nizko nameščen odbijačr
Navzdol raztegnjen odbijač zmanjša pretok zraka pod vozilo, kar pomaga zmanjšati upor, ki ga povzroča trenje med podvozjem in...zrak. Poleg tega nekateri odbijači z vodilnimi luknjami ne le zmanjšajo upor vetra, temveč tudi usmerjajo pretok zraka proti zavornim bobnom ali zavornim diskom, kar pomaga pri hlajenju zavornega sistema vozila.
Stranski deflektorji tovornega prostora
Deflektorji na straneh tovornega prostora pokrivajo del koles in zmanjšujejo razdaljo med tovornim prostorom in tlemi. Ta zasnova zmanjšuje pretok zraka, ki vstopa s stranic pod vozilom. Ker pokrivajo del koles, odbijajoZmanjšujejo tudi turbulenco, ki jo povzroča interakcija med pnevmatikami in zrakom.
Zadnji deflektor
Zasnovan za motnjeZaradi zračnih vrtincev na zadnjem delu usmerja pretok zraka in s tem zmanjšuje aerodinamični upor.
Kateri materiali se torej uporabljajo za izdelavo deflektorjev in pokrovov na tovornjakih? Kolikor sem zbral, je na zelo konkurenčnem trgu steklena vlakna (znana tudi kot plastika, ojačana s steklom, ali GRP) priljubljena zaradi svoje lahke teže, visoke trdnosti, odpornosti proti koroziji in ...zanesljivost med drugimi lastnostmi.
Steklena vlakna so kompozitni material, ki kot ojačitev uporablja steklena vlakna in njihove izdelke (kot so tkanine iz steklenih vlaken, podloge, preja itd.), sintetična smola pa služi kot matricni material.
Deflektorji/pokrovi iz steklenih vlaken
Evropa je začela uporabljati steklena vlakna v avtomobilih že leta 1955, s poskusi na karoserijah modelov STM-II. Leta 1970 je Japonska uporabila steklena vlakna za izdelavo okrasnih pokrovov za avtomobilska kolesa, leta 1971 pa je Suzuki iz steklenih vlaken izdelal pokrove motorjev in blatnike. V petdesetih letih prejšnjega stoletja je Združeno kraljestvo začelo uporabljati steklena vlakna, ki so nadomestila prejšnje kompozitne kabine iz jekla in lesa, kot so bile tiste v For...d S21 in trikolesni avtomobili, ki so vozilom tistega obdobja prinesli povsem nov in manj tog slog.
Na domačem Kitajskem, nekateri mProizvajalci so opravili obsežno delo pri razvoju karoserij vozil iz steklenih vlaken. Na primer, FAW je že precej zgodaj uspešno razvil pokrove motorjev iz steklenih vlaken in kabine z ravnim nosom in preklopno streho. Trenutno je uporaba izdelkov iz steklenih vlaken v srednje velikih in težkih tovornjakih na Kitajskem precej razširjena, vključno z motorji z dolgim nosom.pokrovi, odbijači, sprednji pokrovi, pokrovi strehe kabine, stranska krila in deflektorji. Znani domači proizvajalec deflektorjev, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., je primer tega. Celo nekatere luksuzne velike spalne kabine v občudovanih ameriških tovornjakih z dolgim nosom so izdelane iz steklenih vlaken.
Lahka, visoka trdnost, korozijsko odporna-odporno, široko uporabljeno v vozilih
Zaradi nizkih stroškov, kratkega proizvodnega cikla in velike prilagodljivosti oblikovanja se steklena vlakna pogosto uporabljajo v številnih vidikih proizvodnje tovornjakov. Na primer, pred nekaj leti so imeli domači tovornjaki monotono in togo zasnovo, personalizirana zunanjost pa je bila redka. S hitrim razvojem domačih avtocest, kih je močno spodbudil prevoz na dolge razdalje, težave pri oblikovanju personaliziranega videza kabin iz celega jekla, visoki stroški oblikovanja kalupov in težave, kot sta rja in puščanje v večpanelnih varjenih konstrukcijah, so mnoge proizvajalce pripeljale do izbire steklenih vlaken za pokrove streh kabin.
Trenutno veliko tovornjakov uporablja fimateriali Berglass za sprednje pokrove in odbijače.
Steklena vlakna so lahka in zelo trdna, z gostoto med 1,5 in 2,0. To je le približno četrtina do petina gostote ogljikovega jekla in celo manj kot gostota aluminija. V primerjavi z jeklom 08F ima 2,5 mm debelo stekleno vlaknotrdnost, enakovredna 1 mm debelemu jeklu. Poleg tega je mogoče steklena vlakna prilagodljivo oblikovati glede na potrebe, kar ponuja boljšo splošno celovitost in odlično obdelovalnost. Omogoča prilagodljivo izbiro postopkov oblikovanja glede na obliko, namen in količino izdelka. Postopek oblikovanja je preprost in pogosto zahteva le en korak, material pa ima dobro odpornost proti koroziji. Odporen je na atmosferske razmere, vodo in običajne koncentracije kislin, baz in soli. Zato trenutno številni tovornjaki uporabljajo steklena vlakna za sprednje odbijače, sprednje pokrove, stranske obloge in usmernike zraka.
Čas objave: 2. januar 2024
