Autoissa käytettyjä ei-metallisia materiaaleja ovat muovit, kumi, liima-aineet, kitkamateriaalit, kankaat, lasi ja muut materiaalit. Näitä materiaaleja käytetään useilla teollisuudenaloilla, kuten petrokemian teollisuudessa, kevyessä teollisuudessa, tekstiileissä ja rakennusmateriaaleissa. Siksi ei-metallisten materiaalien käyttö autoissa heijastaa yhteistyötä.yhdistetty taloudellinen ja teknologinen vahvuus, ja se kattaa myös laajan kirjon teknologian kehitys- ja soveltamiskykyjä asiaankuuluvilla toimialoilla.
Tällä hetkellä lasikuituohjatAutoissa käytettyjä pakotettuja komposiittimateriaaleja ovat lasikuitulujitetut kestomuovit (QFRTP), lasikuitumatoilla vahvistetut kestomuovit (GMT), levymuovausmassat (SMC), hartsisiirtomuovausmateriaalit (RTM) ja käsin levitetyt FRP-tuotteet.
Pääasiallinen lasikuituvahvikeAutoissa tällä hetkellä käytetyt muovimateriaalit ovat lasikuituvahvisteista polypropeenia (PP), lasikuituvahvisteista polyamidi 66:ta (PA66) tai PA6:ta ja vähäisemmässä määrin PBT- ja PPO-materiaaleja.
Vahvistetut PP- (polypropeeni) tuotteet ovat erittäin jäykkiä ja sitkeitä, ja niiden mekaanisia ominaisuuksia voidaan parantaa useita kertoja, jopa moninkertaisesti. Vahvistettua PP:tä käytetään alueilla, joillakuten toimistokalusteissa, esimerkiksi lasten korkeaselkäisissä tuoleissa ja toimistotuoleissa; sitä käytetään myös aksiaali- ja keskipakoispuhaltimissa jäähdytyslaitteissa, kuten jääkaapeissa ja ilmastointilaitteissa.
Vahvistettuja PA (polyamidi) -materiaaleja käytetään jo sekä henkilö- että hyötyajoneuvoissa, tyypillisesti pienten toiminnallisten osien valmistukseen. Esimerkkejä ovat lukkorunkojen suojakotelot, vakuutuskiilat, upotetut mutterit, kaasupolkimet, vaihdekepin suojukset ja avauskahvat. Jos osan valmistajan valitsema materiaali on epävakaalaatu, valmistusprosessi on sopimaton tai materiaalia ei ole kuivattu kunnolla, se voi johtaa tuotteen heikkojen osien murtumiseen.
Automaatin kanssaAutoteollisuuden kasvavan kysynnän vuoksi kevyille ja ympäristöystävällisille materiaaleille ulkomaiset autoteollisuudenalat ovat kallistumassa yhä enemmän GMT-materiaalien (lasikuitumattotermoplastit) käyttöön rakenneosien tarpeiden täyttämiseksi. Tämä johtuu pääasiassa GMT:n erinomaisesta sitkeydestä, lyhyestä muovaussyklistä, korkeasta tuotantotehokkuudesta, alhaisista käsittelykustannuksista ja saastuttamattomasta luonteesta, jotka tekevät siitä yhden 2000-luvun materiaaleista. GMT:tä käytetään pääasiassa monitoimikiinnikkeiden, kojelaudan kiinnikkeiden, istuinrunkojen, moottorinsuojien ja akkukiinnikkeiden valmistuksessa henkilöautoissa. Esimerkiksi FAW-Volkswagenin tällä hetkellä valmistamat Audi A6 ja A4 käyttävät GMT-materiaaleja, mutta ne eivät ole saavuttaneet paikallista tuotantoa.
Parantaakseen autojen yleistä laatua kansainvälisten edistyneiden tasojen saavuttamiseksi ja saavuttaakseenPainonpudotuksen, tärinänvaimennuksen ja melun vähentämisen vuoksi kotimaiset yksiköt ovat tehneet tutkimusta GMT-materiaalien tuotanto- ja tuotemuovausprosesseista. Heillä on kapasiteettia GMT-materiaalien massatuotantoon, ja Jiangyiniin, Jiangsuun, on rakennettu 3000 tonnin vuosittaisen GMT-materiaalin tuotantolinja. Myös kotimaiset autonvalmistajat käyttävät GMT-materiaaleja joidenkin mallien suunnittelussa ja ovat aloittaneet eräkoetuotannon.
Levymuovausmassa (SMC) on tärkeä lasikuituvahvisteinen lämpökovettuva muovi. Erinomaisen suorituskykynsä, laajamittaisen tuotantokykynsä ja A-luokan pintojen saavuttamiskykynsä ansiosta sitä on käytetty laajasti autoissa. Tällä hetkellä sen käyttökohteetUlkomaisten SMC-materiaalien käyttö autoteollisuudessa on edistynyt huomattavasti. SMC:n tärkein käyttökohde autoissa on koripaneeleissa, joiden osuus SMC:n käytöstä on 70 %. Nopein kasvu on rakenneosissa ja vaihteiston osissa. Seuraavien viiden vuoden aikana SMC:n käytön autoissa odotetaan kasvavan 22–71 %, kun taas muilla teollisuudenaloilla kasvu on 13–35 %.
Hakemuksen tilaja kehitystrendit
1. Runsaspitoista lasikuituvahvisteista levymuovausyhdistettä (SMC) käytetään yhä enemmän autojen rakenneosissa. Sitä testattiin ensimmäisen kerran kahden Ford-mallin (Explorer ja Ranger) vuonna 1995. Monitoimisuutensa ansiosta sillä katsotaan yleisesti olevan etuja rakennesuunnittelussa, mikä on johtanut sen laajaan käyttöön autojen kojelaudoissa, ohjausjärjestelmissä, jäähdytinjärjestelmissä ja elektronisissa laitejärjestelmissä.
Amerikkalaisen Budd-yrityksen muovaamia ylä- ja alakiinnikkeitä valmistetaan komposiittimateriaalista, joka sisältää 40 % lasikuitua tyydyttymättömässä polyesterissä. Tämä kaksiosainen eturakenne täyttää käyttäjien vaatimukset, ja alemman ohjaamon etuosa ulottuu eteenpäin. YlärunkoKiinnitys on kiinnitetty etukatokseen ja korin etuosaan, kun taas alempi kiinnike toimii yhdessä jäähdytysjärjestelmän kanssa. Nämä kaksi kiinnikettä ovat yhteydessä toisiinsa ja toimivat yhdessä auton katoksen ja korirakenteen kanssa keulan vakauttamiseksi.
2. Matalatiheyksisten levymuovausyhdisteiden (SMC) käyttö: Matalatiheyksisillä SMC:illä on ominaispainoy on 1,3, ja käytännön sovellukset ja testit ovat osoittaneet, että se on 30 % kevyempi kuin tavallinen SMC, jonka ominaispaino on 1,9. Tämän matalatiheyksisen SMC:n käyttö voi vähentää osien painoa noin 45 % verrattuna vastaaviin teräksestä valmistettuihin osiin. Kaikki General Motorsin Yhdysvalloissa valmistaman Corvette '99 -mallin sisäpaneelit ja uudet kattosisusteet on valmistettu matalatiheyksisestä SMC:stä. Lisäksi matalatiheyksistä SMC:tä käytetään myös autojen ovissa, konepelleissä ja tavaratilan kansissa.
3. Muita SMC:n sovelluksia autoissa aiemmin mainittujen uusien käyttötarkoitusten lisäksi ovat erilaisten tuotteiden valmistusmuita osia. Näitä ovat ohjaamon ovet, täytettävät katot, puskurin rungot, tavaratilan ovet, aurinkolipat, koripaneelit, katon tyhjennysputket, autotallien sivulistat ja kuorma-auton laatikot, joista suurin käyttökohde on ulkopaneeleissa. Kotimaisten sovellusten tilanteen osalta SMC:tä otettiin ensimmäisen kerran käyttöön henkilöautojen tuotantoteknologian käyttöönoton myötä Kiinassa, ja sitä käytettiin pääasiassa vararengaslokeroissa ja puskurin rungoissa. Tällä hetkellä sitä käytetään myös hyötyajoneuvoissa osissa, kuten tukivarsien peitelevyissä, paisuntasäiliöissä, linjanopeuspuristimissa, suurissa/pienissä väliseinissä, ilmanottoaukkojen kokoonpanoissa ja muissa.
GFRP-komposiittimateriaaliAutoteollisuuden lehtijouset
Hartsinsiirtomuovausmenetelmässä (RTM) hartsi puristetaan suljettuun muottiin, joka sisältää lasikuituja, minkä jälkeen se kovetetaan huoneenlämmössä tai lämmöllä. Levymuovausmenetelmään verrattunang Compound (SMC) -menetelmällä RTM tarjoaa yksinkertaisemmat tuotantolaitteet, alhaisemmat muottikustannukset ja erinomaiset tuotteiden fysikaaliset ominaisuudet, mutta se soveltuu vain keskikokoiseen ja pienimuotoiseen tuotantoon. Tällä hetkellä ulkomailla RTM-menetelmällä valmistettuja autonosia on laajennettu koko korin peitteisiin. Sitä vastoin Kiinassa RTM-muovaustekniikka autonosien valmistukseen on vielä kehitys- ja tutkimusvaiheessa, ja tavoitteena on saavuttaa vastaavien ulkomaisten tuotteiden tuotantotaso raaka-aineiden mekaanisten ominaisuuksien, kovettumisajan ja valmiiden tuotteiden spesifikaatioiden suhteen. Kotimaassa RTM-menetelmällä kehitettyjä ja tutkittuja autonosia ovat muun muassa tuulilasit, takaluukut, diffuusorit, katot, puskurit ja takaovet Fukang-autoihin.
Kuinka RTM-prosessia voidaan kuitenkin soveltaa nopeammin ja tehokkaammin autoihin, vaatimuksetMateriaalien muutokset tuoterakenteessa, materiaalien suorituskykytaso, arviointistandardit ja A-luokan pintojen saavuttaminen ovat autoteollisuuden huolenaiheita. Nämä ovat myös edellytyksiä RTM:n laajalle käyttöönotolle auton osien valmistuksessa.
Miksi FRP
Autonvalmistajien näkökulmasta FRP (kuituvahvisteiset muovit) verrattuna muihiner-materiaaleista, on erittäin houkutteleva vaihtoehtoinen materiaali. Esimerkiksi SMC/BMC (levymuovausmassa/massamuovausmassa):
* Painonsäästö
* Komponenttien integrointi
* Suunnittelun joustavuus
* Merkittävästi pienemmät investoinnit
* Helpottaa antennijärjestelmien integrointia
* Mittapysyvyys (alhainen lineaarinen lämpölaajenemiskerroin, verrattavissa teräkseen)
* Säilyttää korkean mekaanisen suorituskyvyn korkeissa lämpötiloissa
Yhteensopiva E-coatingin (elektroninen maalaus) kanssa
Kuorma-autonkuljettajat ovat hyvin tietoisia siitä, että ilmanvastus eli vetovastus on aina ollut merkittävä tekijäkuorma-autojen vastustaja. Kuorma-autojen suuri keulapinta-ala, korkea alusta ja neliönmuotoiset perävaunut tekevät niistä erityisen alttiita ilmanvastukselle.
Vastavoimanailmanvastus, joka väistämättä lisää moottorin kuormitusta. Mitä suurempi nopeus, sitä suurempi vastus. Ilmanvastuksen aiheuttama lisääntynyt kuorma johtaa suurempaan polttoaineenkulutukseen. Kuorma-autojen kokeman ilmanvastuksen vähentämiseksi ja siten polttoaineenkulutuksen pienentämiseksi insinöörit ovat pyöritelleet päätään. Ohjaamon aerodynaamisten suunnittelujen lisäksi on lisätty monia laitteita rungon ja perävaunun takaosan ilmanvastuksen vähentämiseksi. Mitä nämä laitteet ovat suunniteltu vähentämään kuorma-autojen ilmanvastusta?
Katto-/sivuilmanohjaimet
Katto- ja sivuilmanohjaimet on suunniteltu ensisijaisesti estämään tuulen osuminen suoraan neliönmuotoiseen kuormatilaan, ohjaamalla suurimman osan ilmasta virtaamaan tasaisesti perävaunun ylä- ja sivuosien yli ja ympäri sen sijaan, että se osuisi suoraan perävaunun etuosaan.mikä aiheuttaa merkittävää vastusta. Oikein kulmaan asetetut ja korkeuteen säädetyt ilmanohjaimet voivat vähentää huomattavasti perävaunun aiheuttamaa vastusta.
Auton sivuhelmat
Ajoneuvojen sivuhelmat tasoittavat alustan sivuja ja integroivat sen saumattomasti auton koriin. Ne peittävät elementtejä, kuten sivuille asennetut polttoainesäiliöt ja polttoainesäiliöt, vähentäen niiden tuulelle alttiita etupintoja ja siten helpottaen tasaisempaa ilmavirtausta aiheuttamatta turbulenssia.
Matalalle sijoitettu Bumper
Alaspäin ulottuva puskuri vähentää ajoneuvon alle tulevaa ilmavirtausta, mikä auttaa vähentämään alustan ja auton välisen kitkan aiheuttamaa vastusta.ilmaa. Lisäksi joissakin puskureissa, joissa on ohjausreiät, ei ainoastaan vähennetä ilmanvastusta, vaan ne myös ohjaavat ilmavirran jarrurumpuihin tai -levyihin, mikä auttaa ajoneuvon jarrujärjestelmän jäähdytyksessä.
Tavaratilan sivuilmanohjaimet
Tavaratilan sivuilla olevat ilmanohjaimet peittävät osan pyöristä ja vähentävät tavaratilan ja maan välistä etäisyyttä. Tämä rakenne vähentää ajoneuvon alta sivuilta tulevaa ilmavirtausta. Koska ne peittävät osan pyöristä, ne suuntaavat ilmaa.tekijät vähentävät myös renkaiden ja ilman välisen vuorovaikutuksen aiheuttamaa turbulenssia.
Takaohjain
Suunniteltu häiritsemäänTakana olevien ilmapyörteiden ansiosta se virtaviivaistaa ilmavirtausta ja vähentää siten aerodynaamista vastusta.
Mitä materiaaleja kuorma-autojen ilmanohjaimissa ja suojuksissa sitten käytetään? Kertomukseni perusteella erittäin kilpailluilla markkinoilla lasikuitua (tunnetaan myös nimellä lasikuituvahvisteinen muovi tai GRP) suositaan sen keveyden, lujuuden, korroosionkestävyyden ja r-ominaisuuksien vuoksi.luotettavuus muiden ominaisuuksien joukossa.
Lasikuitu on komposiittimateriaali, jossa käytetään lasikuituja ja niistä valmistettuja tuotteita (kuten lasikuitukangasta, -mattoa, -lankaa jne.) lujitteena ja synteettistä hartsia matriisimateriaalina.
Lasikuituohjaimet/suojukset
Eurooppa alkoi käyttää lasikuitua autoissa jo vuonna 1955, ja sitä kokeiltiin STM-II-mallien koreilla. Vuonna 1970 Japani käytti lasikuitua koristeellisten vanteiden suojien valmistukseen, ja vuonna 1971 Suzuki valmisti lasikuidusta moottorin suojuksia ja lokasuojia. 1950-luvulla Iso-Britannia alkoi käyttää lasikuitua korvaten aiemmat teräs-puukomposiittiohjaamot, kuten esimerkiksi Euroopassa.d S21 ja kolmipyöräiset autot, jotka toivat täysin uuden ja vähemmän jäykän tyylin tuon aikakauden ajoneuvoihin.
Kotimaassa Kiinassa jotkut mValmistajat ovat tehneet paljon työtä lasikuituisten ajoneuvojen korien kehittämisessä. Esimerkiksi FAW kehitti jo varhain menestyksekkäästi lasikuituisia moottorinsuojia ja litteäkärkisiä, kääntyviä ohjaamoita. Tällä hetkellä lasikuitutuotteiden käyttö keskiraskaissa ja raskaissa kuorma-autoissa Kiinassa on melko yleistä, mukaan lukien pitkäkärkiset moottorin osat.suojukset, puskurit, etusuojukset, ohjaamon kattosuojukset, sivuhelmat ja tuulenohjaimet. Tunnettu kotimainen tuulenohjainten valmistaja, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., on tästä esimerkki. Jopa jotkut ihailtujen amerikkalaisten pitkänokkaisten kuorma-autojen ylellisistä suurista makuuohjaamoista on valmistettu lasikuidusta.
Kevyt, erittäin luja, korroosionkestävä-kestävä, laajalti käytetty ajoneuvoissa
Alhaisten kustannustensa, lyhyen tuotantosyklinsä ja vahvan suunnittelujoustavuutensa ansiosta lasikuitumateriaaleja käytetään laajalti monissa kuorma-autojen valmistuksen osa-alueissa. Esimerkiksi muutama vuosi sitten kotimaisilla kuorma-autoilla oli yksitoikkoinen ja jäykkä rakenne, ja yksilöllinen ulkoasu oli harvinaista. Kotimaisten moottoriteiden nopean kehityksen myötä, mikäh stimuloi suuresti kaukoliikennettä, ja yksilöllisten ohjaamon ulkonäön muodostamisen vaikeus kokonaisesta teräksestä, korkeat muottisuunnittelukustannukset sekä monipaneelisten hitsattujen rakenteiden ruoste ja vuodot johtivat siihen, että monet valmistajat valitsivat lasikuidun ohjaamon kattopeitteisiin.
Tällä hetkellä monet kuorma-autot käyttävät fiBerglass-materiaalit etusuojille ja puskureille.
Lasikuidulle on ominaista kevyt paino ja korkea lujuus, jonka tiheys vaihtelee 1,5:n ja 2,0:n välillä. Tämä on vain noin neljännes tai viidesosa hiiliteräksen tiheydestä ja jopa pienempi kuin alumiinin. Verrattuna 08F-teräkseen, 2,5 mm paksulla lasikuidulla onlujuus vastaa 1 mm paksua terästä. Lisäksi lasikuitua voidaan suunnitella joustavasti tarpeiden mukaan, mikä tarjoaa paremman yleisen eheyden ja erinomaisen valmistettavuuden. Se mahdollistaa joustavan muovausprosessien valinnan tuotteen muodon, käyttötarkoituksen ja määrän perusteella. Muovausprosessi on yksinkertainen ja vaatii usein vain yhden vaiheen, ja materiaalilla on hyvä korroosionkestävyys. Se kestää ilmakehän olosuhteita, vettä ja yleisiä happojen, emästen ja suolojen pitoisuuksia. Siksi monet kuorma-autot käyttävät nykyään lasikuitumateriaaleja etupuskureissa, etusuojissa, sivuhelmoissa ja ilmanohjaimissa.
Julkaisun aika: 02.01.2024
