Mezi nekovové materiály používané v automobilech patří plasty, pryž, lepidla a tmely, třecí materiály, tkaniny, sklo a další materiály. Tyto materiály se používají v různých průmyslových odvětvích, jako je petrochemie, lehký průmysl, textil a stavební materiály. Použití nekovových materiálů v automobilech je proto odrazem současnýchkombinuje ekonomickou a technologickou sílu a zahrnuje také širokou škálu technologického vývoje a aplikačních schopností v souvisejících odvětvích.
V současné době se skleněná vlákna používajíMezi nucené kompozitní materiály používané v automobilech patří termoplasty vyztužené skleněnými vlákny (QFRTP), termoplasty vyztužené skleněnými vlákny (GMT), lisovací hmoty pro fólie (SMC), materiály pro transferové vstřikování pryskyřicí (RTM) a ručně kladené FRP produkty.
Hlavní výztuž ze skleněných vlákenV automobilech se v současnosti používají polypropylen (PP) vyztužený skleněnými vlákny, polyamid 66 (PA66) nebo PA6 vyztužený skleněnými vlákny a v menší míře materiály PBT a PPO.
Výrobky z vyztuženého PP (polypropylenu) se vyznačují vysokou tuhostí a houževnatostí a jejich mechanické vlastnosti lze několikanásobně, dokonce i vícenásobně zlepšit. Vyztužený PP se používá v oblastechnapříklad v kancelářském nábytku, například v dětských židlích s vysokým opěradlem a kancelářských židlích; používá se také v axiálních a odstředivých ventilátorech v chladicích zařízeních, jako jsou ledničky a klimatizace.
Vyztužené PA (polyamidové) materiály se již používají v osobních i užitkových vozidlech, obvykle k výrobě malých funkčních dílů. Mezi příklady patří ochranné kryty pro tělesa zámků, pojistné klíny, zapuštěné matice, pedály plynu, kryty řadicí páky a otevírací rukojeti. Pokud je materiál zvolený výrobcem dílu nestabilníPokud je kvalita, výrobní proces je nevhodný nebo materiál není správně vysušen, může to vést k prasknutí slabých částí výrobku.
S automatemVzhledem k rostoucí poptávce automobilového průmyslu po lehkých a ekologických materiálech se zahraniční automobilový průmysl více přiklání k používání materiálů GMT (skleněná rohož) pro splnění potřeb konstrukčních prvků. To je dáno především vynikající houževnatostí GMT, krátkým lisovacím cyklem, vysokou výrobní efektivitou, nízkými náklady na zpracování a neznečišťující povaze, což z něj činí jeden z materiálů 21. století. GMT se používá především při výrobě multifunkčních konzolí, konzol palubních desek, rámů sedadel, krytů motorů a konzolí baterií v osobních vozidlech. Například Audi A6 a A4, které v současnosti vyrábí FAW-Volkswagen, používají materiály GMT, ale zatím nedosáhly lokální výroby.
Zlepšit celkovou kvalitu automobilů, aby se přiblížila mezinárodní pokročilé úrovni, a dosáhnoutDomácí jednotky provedly výzkum v oblasti výroby a lisování produktů z materiálů GMT za účelem snížení hmotnosti, vibrací a hluku. Mají kapacitu pro hromadnou výrobu materiálů GMT a v Jiangyinu v provincii Jiangsu byla postavena výrobní linka s roční produkcí 3000 tun materiálu GMT. Domácí výrobci automobilů také používají materiály GMT při konstrukci některých modelů a zahájili zkušební sériovou výrobu.
Tvarovací hmota pro desky (SMC) je důležitý termosetový plast vyztužený skleněnými vlákny. Díky svým vynikajícím vlastnostem, velkovýrobním možnostem a schopnosti dosáhnout povrchů třídy A se hojně používá v automobilech. V současné době je aplikaceZahraniční SMC materiály v automobilovém průmyslu zaznamenaly nový pokrok. Hlavní využití SMC v automobilech spočívá v panelech karoserie, kde se podílí na celkovém využití SMC 70 %. Nejrychlejší růst je zaznamenán u konstrukčních prvků a převodových dílů. V příštích pěti letech se očekává nárůst využití SMC v automobilech o 22 % až 71 %, zatímco v ostatních odvětvích bude růst o 13 % až 35 %.
Stav žádostia vývojové trendy
1. Vysoce kvalitní skelná vlákna vyztužená plastová směs pro lisování plechů (SMC) se stále častěji používá v automobilových konstrukčních dílech. Poprvé byla její funkčnost demonstrována v konstrukčních dílech dvou modelů Ford (E(např. explorer a Ranger) v roce 1995. Díky své multifunkčnosti je všeobecně považován za konstrukční prvek s výhodami, což vede k jeho širokému uplatnění v automobilových palubních deskách, systémech řízení, chladičích a elektronických zařízeních.
Horní a spodní konzoly odlité americkou společností Budd využívají kompozitní materiál obsahující 40 % skleněných vláken v nenasyceném polyesteru. Tato dvoudílná konstrukce přední části splňuje požadavky uživatelů, přičemž přední část spodní kabiny se vysouvá dopředu. Horní část...Kryt je upevněn na předním krytu a přední konstrukci karoserie, zatímco spodní držák pracuje ve spojení s chladicím systémem. Tyto dva držáky jsou vzájemně propojeny a spolupracují s krytem a konstrukcí karoserie vozu pro stabilizaci přední části.
2. Použití materiálů s nízkou hustotou pro formování plechů (SMC): SMC s nízkou hustotou má specifickou hmotnosty 1,3 a praktické aplikace a testy ukázaly, že je o 30 % lehčí než standardní SMC, který má měrnou hmotnost 1,9. Použití tohoto SMC s nízkou hustotou může snížit hmotnost dílů přibližně o 45 % ve srovnání s podobnými díly vyrobenými z oceli. Všechny vnitřní panely a nové interiéry střechy modelu Corvette '99 od General Motors v USA jsou vyrobeny z SMC s nízkou hustotou. SMC s nízkou hustotou se navíc používá také ve dveřích automobilů, kapotách motoru a víkách zavazadlového prostoru.
3. Další aplikace SMC v automobilech, kromě dříve zmíněných nových použití, zahrnují výrobu různýcha další díly. Patří mezi ně dveře kabiny, nafukovací střechy, kostry nárazníků, dveře nákladního prostoru, sluneční clony, panely karoserie, odvodňovací potrubí střechy, boční lišty přístřešků a boxy nákladních vozidel, z nichž největší využití nachází ve vnějších panelech karoserie. Pokud jde o stav domácích aplikací, se zavedením technologie výroby osobních automobilů v Číně se SMC poprvé použilo v osobních vozidlech, zejména v prostorech pro rezervní pneumatiky a kostrách nárazníků. V současné době se používá také v užitkových vozidlech pro díly, jako jsou krycí desky prostoru pro vzpěry, expanzní nádrže, svorky rychlosti, velké/malé přepážky, sestavy krytů sání vzduchu a další.
Kompozitní materiál GFRPAutomobilové listové pružiny
Metoda lisování pryskyřicí (RTM) zahrnuje vtlačení pryskyřice do uzavřené formy obsahující skleněná vlákna a následné vytvrzení při pokojové teplotě nebo teplem. Ve srovnání s formováním do desek...Metoda RTM (smc) nabízí jednodušší výrobní zařízení, nižší náklady na formy a vynikající fyzikální vlastnosti výrobků, ale je vhodná pouze pro střední a malosériovou výrobu. V současné době se automobilové díly vyráběné metodou RTM v zahraničí rozšířily na celotělové potahy. Naproti tomu v Číně je technologie lisování RTM pro výrobu automobilových dílů stále ve fázi vývoje a výzkumu a snaží se dosáhnout úrovně výroby podobných zahraničních produktů, pokud jde o mechanické vlastnosti surovin, dobu vytvrzování a specifikace hotového výrobku. Mezi automobilové díly vyvíjené a zkoumané v tuzemsku metodou RTM patří čelní skla, zadní dveře zavazadlového prostoru, difuzory, střechy, nárazníky a zadní zvedací dveře pro automobily Fukang.
Nicméně, jak rychleji a efektivněji aplikovat proces RTM na automobily, požadavkyVýběr materiálů pro strukturu výrobku, úroveň materiálových vlastností, standardy hodnocení a dosažení povrchů třídy A jsou v automobilovém průmyslu problematickými otázkami. Jsou to také předpoklady pro široké přijetí RTM ve výrobě automobilových dílů.
Proč FRP
Z pohledu výrobců automobilů, FRP (vlákny vyztužené plasty) ve srovnání s ostatnímier materiály, je velmi atraktivní alternativní materiál. Vezměme si jako příklad SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound):
* Úspora hmotnosti
* Integrace komponent
* Flexibilita designu
* Výrazně nižší investice
* Usnadňuje integraci anténních systémů
* Rozměrová stabilita (nízký koeficient lineární tepelné roztažnosti, srovnatelný s ocelí)
* Udržuje si vysoký mechanický výkon i za vysokých teplot
Kompatibilní s E-coatingem (elektronické lakování)
Řidiči kamionů si dobře uvědomují, že odpor vzduchu, známý také jako aerodynamický odpor, byl vždy významným faktorem.nepřítel pro nákladní automobily. Velká čelní plocha nákladních automobilů, vysoký podvozek a čtvercově tvarované přívěsy je činí obzvláště náchylnými k odporu vzduchu.
Protiúčinkovatodpor vzduchu, který nevyhnutelně zvyšuje zatížení motoru, čím vyšší je rychlost, tím větší je odpor. Zvýšené zatížení v důsledku odporu vzduchu vede k vyšší spotřebě paliva. Aby se snížil odpor vzduchu, který zažívají nákladní automobily, a tím i spotřeba paliva, inženýři si lámali hlavu. Kromě aerodynamických konstrukcí kabiny bylo přidáno mnoho zařízení ke snížení odporu vzduchu na rámu a zadní části přívěsu. Co jsou tato zařízení navržená ke snížení odporu vzduchu u nákladních automobilů?
Střešní/boční deflektory
Střešní a boční deflektory jsou primárně navrženy tak, aby zabránily přímému nárazu větru do čtvercového nákladového prostoru a přesměrovaly většinu vzduchu tak, aby plynule proudil přes a kolem horní a boční části přívěsu, spíše než aby přímo dopadal na přední část přívěsu.er, což způsobuje značný odpor. Správně nakloněné a výškově nastavené deflektory mohou výrazně snížit odpor způsobený přívěsem.
Boční prahy auta
Boční prahy na vozidle slouží k vyhlazení boků podvozku a jeho bezproblémovému začlenění do karoserie vozu. Zakrývají prvky, jako jsou bočně umístěné palivové nádrže a nádrže na benzín, čímž zmenšují jejich čelní plochu vystavenou větru, a tím usnadňují plynulejší proudění vzduchu bez vytváření turbulencí.
Nízko umístěný nárazníkr
Směrem dolů sahající nárazník snižuje proudění vzduchu pod vozidlo, což pomáhá snižovat odpor vytvářený třením mezi podvozkem avzduch. Některé nárazníky s vodicími otvory navíc nejen snižují odpor vzduchu, ale také směrují proudění vzduchu k brzdovým bubnům nebo brzdovým kotoučům, což napomáhá chlazení brzdového systému vozidla.
Boční deflektory nákladového prostoru
Deflektory na bocích nákladového prostoru zakrývají část kol a zmenšují vzdálenost mezi nákladovým prostorem a zemí. Tato konstrukce snižuje proudění vzduchu vstupujícího ze stran pod vozidlem. Protože zakrývají část kol, deflektory...Fektory také snižují turbulenci způsobenou interakcí mezi pneumatikami a vzduchem.
Zadní deflektor
Navrženo k narušeníDíky vzdušným vírům v zadní části se proudění vzduchu zefektivňuje, a tím se snižuje aerodynamický odpor.
Jaké materiály se tedy používají k výrobě deflektorů a krytů na nákladních automobilech? Z toho, co jsem zjistil, je na vysoce konkurenčním trhu laminát (také známý jako plast vyztužený skelnými vlákny neboli GRP) preferován pro svou nízkou hmotnost, vysokou pevnost, odolnost proti korozi a...spolehlivost mimo jiné vlastnosti.
Skelná vlákna jsou kompozitní materiály, které využívají jako výztuž skleněná vlákna a jejich produkty (jako jsou tkaniny ze skleněných vláken, rohože, příze atd.), přičemž jako matricový materiál slouží syntetická pryskyřice.
Deflektory/kryty ze skelných vláken
Evropa začala používat sklolaminát v automobilech již v roce 1955, a to zkouškami na karoseriích modelů STM-II. V roce 1970 Japonsko použilo sklolaminát k výrobě ozdobných krytů kol automobilů a v roce 1971 Suzuki vyrobila kryty motorů a blatníky ze sklolaminátu. V 50. letech 20. století začala Velká Británie používat sklolaminát, který nahradila předchozí kompozitní kabiny z oceli a dřeva, jako například ty ve vozech For...d S21 a tříkolová auta, která přinesla vozidlům té doby zcela nový a méně tuhý styl.
V Číně v tuzemsku některé mVýrobci odvedli rozsáhlou práci ve vývoji karoserií vozidel ze skelných vláken. Například společnost FAW již poměrně brzy úspěšně vyvinula kryty motorů ze skelných vláken a kabiny s plochou přední částí a odklápěcí střechou. V současné době je používání výrobků ze skelných vláken ve středních a těžkých nákladních vozidlech v Číně poměrně rozšířené, včetně karoserií s dlouhým nosem.kryty, nárazníky, přední kryty, kryty střechy kabiny, boční prahy a deflektory. Známý domácí výrobce deflektorů, společnost Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., je toho příkladem. Dokonce i některé luxusní velké spací kabiny v obdivovaných amerických nákladních vozech s dlouhou přídí jsou vyrobeny ze skelných vláken.
Lehká, vysoce pevná, odolná proti korozi-odolný, široce používaný ve vozidlech
Díky nízkým nákladům, krátkému výrobnímu cyklu a vysoké flexibilitě designu se sklolaminátové materiály široce používají v mnoha aspektech výroby nákladních vozidel. Například před několika lety měly domácí nákladní vozy monotónní a tuhý design, přičemž personalizovaný vnější styl byl neobvyklý. S rychlým rozvojem domácích dálnic, kteréh výrazně stimuloval dálkovou dopravu, obtížnost vytváření personalizovaného vzhledu kabin z celé oceli, vysoké náklady na konstrukci forem a problémy, jako je rez a netěsnosti ve vícepanelových svařovaných konstrukcích, vedly mnoho výrobců k volbě sklolaminátu pro kryty střech kabin.
V současné době mnoho nákladních vozidel používá fimateriály Berglass pro přední kryty a nárazníky.
Sklolaminát se vyznačuje nízkou hmotností a vysokou pevností s hustotou v rozmezí 1,5 až 2,0. To je pouze asi čtvrtina až pětina hustoty uhlíkové oceli a dokonce nižší než hustota hliníku. Ve srovnání s ocelí 08F má 2,5 mm silný skelný laminát...pevnost ekvivalentní 1mm silné oceli. Sklolaminát lze navíc flexibilně navrhovat podle potřeb, což nabízí lepší celkovou integritu a vynikající vyrobitelnost. Umožňuje flexibilní výběr lisovacích procesů na základě tvaru, účelu a množství výrobku. Lisovací proces je jednoduchý, často vyžaduje pouze jeden krok, a materiál má dobrou odolnost proti korozi. Dokáže odolávat atmosférickým podmínkám, vodě a běžným koncentracím kyselin, zásad a solí. Proto mnoho nákladních vozidel v současnosti používá sklolaminátové materiály pro přední nárazníky, přední kryty, boční prahy a deflektory.
Čas zveřejnění: 2. ledna 2024
