Os materiais non metálicos utilizados nos automóbiles inclúen plásticos, caucho, selantes adhesivos, materiais de fricción, tecidos, vidro e outros materiais. Estes materiais implican diversos sectores industriais como a petroquímica, a industria lixeira, o téxtil e os materiais de construción. Polo tanto, a aplicación de materiais non metálicos nos automóbiles é un reflexo da cocombina a forza económica e tecnolóxica, e tamén abarca unha ampla gama de capacidades de desenvolvemento e aplicación de tecnoloxía en industrias relacionadas.
Actualmente, a renda de fibra de vidroOs materiais compostos forzados aplicados nos automóbiles inclúen termoplásticos reforzados con fibra de vidro (QFRTP), termoplásticos reforzados con fibra de vidro (GMT), compostos de moldaxe de follas (SMC), materiais de moldeo por transferencia de resina (RTM) e produtos FRP colocados a man.
O principal reforzo de fibra de vidroOs plásticos ced utilizados actualmente nos automóbiles son o polipropileno reforzado con fibra de vidro (PP), a poliamida 66 (PA66) ou PA6 reforzada con fibra de vidro e, en menor medida, os materiais PBT e PPO.
Os produtos de PP (polipropileno) reforzados posúen unha elevada rixidez e dureza, e as súas propiedades mecánicas pódense mellorar varias veces, incluso varias veces. O PP reforzado emprégase nas zonas scomo mobles de oficina, por exemplo en cadeiras de respaldo alto e cadeiras de oficina para nenos; tamén se usa en ventiladores axiais e centrífugos dentro de equipos de refrixeración como frigoríficos e aire acondicionado.
Os materiais de PA (poliamida) reforzados xa se utilizan tanto en vehículos de pasaxeiros como comerciais, normalmente para fabricar pequenas pezas funcionais. Os exemplos inclúen tapas protectoras para corpos de bloqueo, cuñas de seguro, porcas incorporadas, pedais do acelerador, protectores de cambio de marchas e asas de apertura. Se o material elixido polo fabricante da peza é de inestablecalidade, o proceso de fabricación é inadecuado ou o material non se seca correctamente, pode provocar a fractura de partes débiles do produto.
Coa automA crecente demanda da industria de materiais lixeiros e respectuosos co medio ambiente, as industrias automotivas estranxeiras están inclinando máis polo uso de materiais GMT (termoplásticos de alfombra de vidro) para satisfacer as necesidades dos compoñentes estruturais. Isto débese principalmente á excelente dureza de GMT, o ciclo de moldeado curto, a alta eficiencia de produción, os baixos custos de procesamento e a natureza non contaminante, o que o converte nun dos materiais do século XXI. GMT utilízase principalmente na produción de soportes multifuncionais, soportes de salpicadero, marcos de asentos, protectores de motor e soportes de batería en vehículos de pasaxeiros. Por exemplo, os Audi A6 e A4 producidos actualmente por FAW-Volkswagen usan materiais GMT, pero non lograron unha produción localizada.
Mellorar a calidade xeral dos automóbiles para poñerse ao día cos niveis avanzados internacionais e lograrE redución de peso, redución de vibración e redución de ruído, as unidades domésticas realizaron investigacións sobre os procesos de produción e moldeado de produtos de materiais GMT. Teñen capacidade para a produción en masa de materiais GMT, e unha liña de produción cunha produción anual de 3000 toneladas de material GMT foi construída en Jiangyin, Jiangsu. Os fabricantes de automóbiles nacionais tamén están a usar materiais GMT no deseño dalgúns modelos e comezaron a produción de proba por lotes.
O composto de moldaxe de follas (SMC) é un importante plástico termoendurecible reforzado con fibra de vidro. Debido ao seu excelente rendemento, a súa capacidade de produción a grande escala e a capacidade de acadar superficies de grao A, utilizouse amplamente nos automóbiles. Actualmente, a aplicación demateriais estranxeiros SMC na industria do automóbil fixo novos progresos. O uso principal de SMC nos automóbiles é nos paneis de carrocería, representando o 70% do uso de SMC. O crecemento máis rápido prodúcese nos compoñentes estruturais e nas pezas de transmisión. Nos próximos cinco anos, espérase que o uso de SMC nos automóbiles aumente entre un 22% e un 71%, mentres que noutras industrias o crecemento será do 13% ao 35%.
Estado da aplicacións e Tendencias de desenvolvemento
1.O composto de moldaxe de follas reforzadas con fibra de vidro de alto contido (SMC) úsase cada vez máis en compoñentes estruturais de automóbiles. Demostrouse por primeira vez en pezas estruturais en dous modelos Ford (Explorer e Ranger) en 1995. Debido á súa multifuncionalidade, considérase amplamente que presenta vantaxes no deseño estrutural, o que leva á súa ampla aplicación en cadros de instrumentos de automóbiles, sistemas de dirección, sistemas de radiadores e sistemas de dispositivos electrónicos.
Os soportes superior e inferior moldeados pola empresa estadounidense Budd utilizan un material composto que contén un 40% de fibra de vidro en poliéster insaturado. Esta estrutura frontal de dúas pezas cumpre os requisitos do usuario, coa parte dianteira da cabina inferior que se estende cara adiante. O br superiorO soporte está fixado na capota dianteira e na estrutura da carrocería dianteira, mentres que o soporte inferior funciona en conxunto co sistema de refrixeración. Estes dous soportes están interconectados e cooperan co dosel do coche e a estrutura da carrocería para estabilizar a parte dianteira.
2. A aplicación de materiais compostos de moldaxe de follas de baixa densidade (SMC): o SMC de baixa densidade ten un peso específicoy de 1,3, e aplicacións prácticas e probas demostraron que é un 30% máis lixeiro que o SMC estándar, que ten unha gravidade específica de 1,9. O uso deste SMC de baixa densidade pode reducir o peso das pezas nun 45% en comparación con pezas similares feitas de aceiro. Todos os paneis interiores e os novos interiores do teito do modelo Corvette '99 de General Motors nos EUA están feitos de SMC de baixa densidade. Ademais, o SMC de baixa densidade tamén se usa en portas de coches, capó dos motores e tapas do maleteiro.
3. Outras aplicacións do SMC nos automóbiles, máis aló dos novos usos mencionados anteriormente, inclúen a produción de varionós outras partes. Estes inclúen portas de cabina, tellados infláveis, esqueletos de parachoques, portas de carga, parasoles, paneis da carrocería, tubos de drenaxe do teito, bandas laterais de cobertizos de coches e caixas de camións, entre os que o maior uso é en paneis exteriores da carrocería. No que se refire ao estado de aplicación doméstica, coa introdución da tecnoloxía de produción de automóbiles de pasaxeiros en China, SMC adoptouse por primeira vez nos vehículos de pasaxeiros, usado principalmente nos compartimentos de pneumáticos de reposición e esqueletos de parachoques. Actualmente, tamén se aplica en vehículos comerciais para pezas como placas de cuberta de sala de puntal, tanques de expansión, abrazaderas de velocidade de liña, particións grandes/pequenas, conxuntos de cubierta de entrada de aire e moito máis.
Material composto GFRPResortes de folla automoción
O método de moldeo por transferencia de resina (RTM) consiste en presionar a resina nun molde pechado que contén fibras de vidro, seguido do curado a temperatura ambiente ou con calor. En comparación coa Folla Molding Compound (SMC), RTM ofrece equipos de produción máis sinxelos, custos de molde máis baixos e excelentes propiedades físicas dos produtos, pero só é axeitado para a produción a mediana e pequena escala. Actualmente, as pezas de automóbiles producidas mediante o método RTM no estranxeiro estendéronse a revestimentos de corpo enteiro. Pola contra, na China, a tecnoloxía de moldaxe RTM para a fabricación de pezas de automóbiles aínda está en fase de desenvolvemento e investigación, esforzándose por alcanzar os niveis de produción de produtos estranxeiros similares en termos de propiedades mecánicas da materia prima, tempo de curado e especificacións do produto acabado. As pezas de automóbiles desenvolvidas e investigadas no país mediante o método RTM inclúen parabrisas, portóns traseiros, difusores, teitos, parachoques e portas elevables traseiras para os coches Fukang.
Non obstante, como aplicar de xeito máis rápido e eficaz o proceso RTM aos automóbiles, o requiOs aspectos de materiais para a estrutura do produto, o nivel de rendemento do material, os estándares de avaliación e a consecución de superficies de grao A son cuestións de preocupación na industria do automóbil. Estes son tamén os requisitos previos para a adopción xeneralizada da RTM na fabricación de pezas de automóbil.
Por que FRP
Desde a perspectiva dos fabricantes de automóbiles, FRP (Fiber Reinforced Plastics) en comparación con outroser materiais, é un material alternativo moi atractivo. Tomando SMC/BMC (composto de moldeado de follas/composto de moldeo a granel) como exemplos:
* Aforro de peso
* Integración de compoñentes
* Flexibilidade de deseño
* Investimento significativamente menor
* Facilita a integración de sistemas de antenas
* Estabilidade dimensional (baixo coeficiente de expansión térmica lineal, comparable ao aceiro)
* Mantén un alto rendemento mecánico en condicións de alta temperatura
Compatible con E-coating (pintura electrónica)
Os condutores de camións son ben conscientes de que a resistencia do aire, tamén coñecida como arrastre, sempre foi un adversario para camións. A gran superficie frontal dos camións, o chasis alto e os remolques de forma cadrada fanos especialmente susceptibles á resistencia do aire.
Para contrarrestarresistencia do aire, que inevitablemente aumenta a carga do motor, canto máis rápida é a velocidade, maior é a resistencia. O aumento da carga debido á resistencia do aire leva a un maior consumo de combustible. Para reducir a resistencia ao vento que experimentan os camións e, polo tanto, reducir o consumo de combustible, os enxeñeiros destruíron os seus cerebros. Ademais de adoptar deseños aerodinámicos para a cabina, engadíronse moitos dispositivos para reducir a resistencia do aire no cadro e na parte traseira do remolque. Cales son estes dispositivos deseñados para reducir a resistencia do vento nos camións?
Deflectores laterais/teito
O teito e os deflectores laterais están deseñados principalmente para evitar que o vento golpee directamente a caixa de carga en forma cadrada, redirixindo a maior parte do aire para fluír suavemente sobre e arredor das partes superior e laterais do remolque, en lugar de impactar directamente na parte frontal do remolque. rastroer, o que provoca unha resistencia importante. Os deflectores correctamente inclinados e axustados en altura poden reducir en gran medida a resistencia causada polo remolque.
Faldóns laterais do coche
Os faldóns laterais dun vehículo serven para suavizar os laterais do chasis, integrándoo perfectamente coa carrocería do coche. Cobren elementos como depósitos de gasolina montados laterais e depósitos de combustible, reducindo a súa zona frontal exposta ao vento, facilitando así un fluxo de aire máis suave sen crear turbulencias.
Bumpe en posición baixar
O parachoques que se estende cara abaixo reduce o fluxo de aire que entra por debaixo do vehículo, o que axuda a diminuír a resistencia producida pola fricción entre o chasis e oaire. Ademais, algúns parachoques con orificios de guía non só reducen a resistencia do vento senón que tamén dirixen o fluxo de aire cara aos tambores ou discos de freo, axudando a arrefriar o sistema de freos do vehículo.
Deflectores laterais da caixa de carga
Os deflectores dos lados da caixa de carga cobren parte das rodas e reducen a distancia entre o compartimento de carga e o chan. Este deseño diminúe o fluxo de aire que entra polos lados debaixo do vehículo. Debido a que cobren parte das rodas, estas desvíanOs tores tamén reducen a turbulencia causada pola interacción entre os pneumáticos e o aire.
Deflector traseiro
Deseñado para perturbarSe os vórtices de aire na parte traseira, racionaliza o fluxo de aire, reducindo así a resistencia aerodinámica.
Entón, que materiais se utilizan para facer os deflectores e as tapas dos camións? Polo que descubrín, no mercado altamente competitivo, a fibra de vidro (tamén coñecida como plástico reforzado con vidro ou GRP) é favorecida pola súa lixeira, alta resistencia, resistencia á corrosión e resistencia á corrosión.elegibilidade entre outras propiedades.
A fibra de vidro é un material composto que utiliza fibras de vidro e os seus produtos (como teas de fibra de vidro, esteras, fíos, etc.) como reforzo, sendo a resina sintética como material matriz.
Deflectores/Cubertas de fibra de vidro
Europa comezou a usar fibra de vidro nos automóbiles xa en 1955, con probas sobre carrocerías do modelo STM-II. En 1970, Xapón utilizou fibra de vidro para fabricar cubertas decorativas para rodas de coches, e en 1971 Suzuki fixo cubertas de motor e defensas de fibra de vidro. Na década de 1950, o Reino Unido comezou a usar fibra de vidro, substituíndo as anteriores cabinas compostas de aceiro e madeira, como as do Ford S21 e coches de tres rodas, que aportaron un estilo completamente novo e menos ríxido aos vehículos daquela época.
Domésticamente en China, algúns mOs fabricantes realizaron un amplo traballo no desenvolvemento de carrocerías de vehículos de fibra de vidro. Por exemplo, FAW desenvolveu con éxito tapas de motores de fibra de vidro e cabinas de nariz plana e abatibles moi cedo. Actualmente, o uso de produtos de fibra de vidro en camións medianos e pesados en China está bastante estendido, incluíndo motor de nariz longacubertas, parachoques, cubertas dianteiras, cubertas do teito da cabina, faldóns laterais e deflectores. Un coñecido fabricante nacional de deflectores, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., exemplifica isto. Mesmo algunhas das luxosas cabinas con camas grandes dos admirados camións estadounidenses de nariz longa están feitas de fibra de vidro.
Lixeiro, de alta resistencia, corrosión-resistente, moi utilizado en vehículos
Debido ao seu baixo custo, ciclo de produción curto e gran flexibilidade de deseño, os materiais de fibra de vidro úsanse amplamente en moitos aspectos da fabricación de camións. Por exemplo, hai uns anos, os camións domésticos tiñan un deseño monótono e ríxido, sendo pouco común o estilo exterior personalizado. Co rápido desenvolvemento das estradas domésticas, queh estimulou moito o transporte a longo percorrido, a dificultade para formar apariencias de cabinas personalizadas a partir de aceiro enteiro, os altos custos de deseño de moldes e problemas como a ferruxe e as fugas en estruturas soldadas de varios paneis levaron a moitos fabricantes a escoller fibra de vidro para as cubertas do teito da cabina.
Actualmente, moitos camións usan fimateriais de berglass para tapas dianteiras e parachoques.
A fibra de vidro caracterízase pola súa lixeira e alta resistencia, cunha densidade que oscila entre 1,5 e 2,0. Isto é só entre un cuarto e un quinto da densidade do aceiro ao carbono e incluso inferior á do aluminio. En comparación co aceiro 08F, unha fibra de vidro de 2,5 mm de espesor ten unresistencia equivalente a un aceiro de 1 mm de espesor. Ademais, a fibra de vidro pode deseñarse de forma flexible segundo as necesidades, ofrecendo unha mellor integridade xeral e unha excelente fabricabilidade. Permite unha elección flexible dos procesos de moldaxe en función da forma, propósito e cantidade do produto. O proceso de moldaxe é sinxelo, moitas veces só require un só paso, e o material ten unha boa resistencia á corrosión. Pode resistir as condicións atmosféricas, a auga e as concentracións comúns de ácidos, bases e sales. Polo tanto, moitos camións usan actualmente materiais de fibra de vidro para parachoques dianteiros, tapas dianteiras, faldóns laterais e deflectores.
Hora de publicación: Xaneiro-02-2024
