Autoissa käytettyjä ei-metallisia materiaaleja ovat muovit, kumi, liimatiivisteet, kitkamateriaalit, kankaat, lasi ja muut materiaalit.Nämä materiaalit koskevat useita teollisuudenaloja, kuten petrokemian, kevyen teollisuuden, tekstiilit ja rakennusmateriaalit.Siksi ei-metallisten materiaalien käyttö autoissa heijastaa yhteistyötäTaloudellinen ja teknologinen vahvuus, ja se kattaa myös laajan valikoiman teknologian kehitys- ja sovellusvalmiuksia asiaan liittyvillä aloilla.
Tällä hetkellä lasikuitu ohjatAutoissa käytettyjä pakotettuja komposiittimateriaaleja ovat lasikuituvahvisteiset kestomuovit (QFRTP), lasikuitumattovahvisteiset kestomuovit (GMT), levymuovausaineet (SMC), hartsisiirtomuovausmateriaalit (RTM) ja käsintehdyt FRP-tuotteet.
Pääasiallinen lasikuituvahvikeTällä hetkellä autoissa käytettävät luovutetut muovit ovat lasikuituvahvisteista polypropeenia (PP), lasikuituvahvistettua polyamidia 66 (PA66) tai PA6 ja vähemmässä määrin PBT- ja PPO-materiaaleja.
Vahvistetut PP-tuotteet (polypropeeni) ovat erittäin jäykkiä ja sitkeitä, ja niiden mekaanisia ominaisuuksia voidaan parantaa useita kertoja, jopa useita kertoja.Vahvistettua PP:tä käytetään alueilla skuten toimistokalusteet, esimerkiksi lasten korkeaselkänojatuolit ja työtuolit;Sitä käytetään myös aksiaali- ja keskipakopuhaltimissa jäähdytyslaitteissa, kuten jääkaapeissa ja ilmastointilaitteissa.
Vahvistettuja PA-materiaaleja (polyamidi) käytetään jo sekä henkilö- että hyötyajoneuvoissa, tyypillisesti pienten toiminnallisten osien valmistukseen.Esimerkkejä ovat lukkorungon suojakuoret, vakuutuskiilat, upotetut mutterit, kaasupolkimet, vaihteiston 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.
Auton kanssaKevyiden ja ympäristöystävällisten materiaalien kysynnän kasvaessa ulkomaisessa autoteollisuudessa ulkomaiset autoteollisuudet pyrkivät käyttämään GMT-materiaaleja (glass mat thermoplastics) rakenneosien tarpeisiin.Tämä johtuu pääasiassa GMT:n erinomaisesta sitkeydestä, lyhyestä muovausjaksosta, korkeasta tuotantotehokkuudesta, alhaisista käsittelykustannuksista ja saastuttamattomasta luonteesta, mikä tekee siitä yhden 2000-luvun materiaaleista.GMT:tä käytetään pääasiassa monitoimikannattimien, kojelautakiinnikkeiden, istuinrunkojen, moottorinsuojien ja akkukannattimien valmistukseen henkilöautoissa.Esimerkiksi FAW-Volkswagenin tällä hetkellä valmistamat Audi A6 ja A4 käyttävät GMT-materiaaleja, mutta eivät ole saavuttaneet paikallista tuotantoa.
Parantaa autojen yleistä laatua saavuttaa kansainväliset edistyneet tasot ja saavuttaaKotimaiset yksiköt ovat tutkineet GMT-materiaalien tuotanto- ja muovausprosesseja painon, tärinän ja melun vähentämisen alalla.Heillä on kapasiteetti GMT-materiaalien massatuotantoon, ja tuotantolinja, jonka vuosituotanto on 3000 tonnia GMT-materiaalia, on rakennettu Jiangyiniin, Jiangsuun.Myös kotimaiset autonvalmistajat käyttävät GMT-materiaaleja joidenkin mallien suunnittelussa ja ovat aloittaneet eräkoevalmistuksen.
Arkkimuovausmassa (SMC) on tärkeä lasikuituvahvistettu lämpökovettuva muovi.Erinomaisen suorituskyvyn, laajamittaisen tuotantokapasiteetin ja A-luokan pintojen saavuttamisen ansiosta sitä on käytetty laajalti autoissa.Tällä hetkellä soveltaminenulkomaiset SMC-materiaalit autoteollisuudessa on edistynyt.SMC:tä käytetään autoissa pääosin koripaneeleissa, mikä muodostaa 70 % SMC:n käytöstä.Nopeinta kasvu on rakennekomponenteissa ja voimansiirron osissa.Seuraavien viiden vuoden aikana SMC:n käytön autoissa odotetaan kasvavan 22 % -71 %, kun taas muilla teollisuudenaloilla kasvun olevan 13 % - 35 %.
Hakemuksen tilas ja kehitystrendit
1. Korkean pitoisuuden lasikuituvahvisteista levymuovausmassaa (SMC) käytetään yhä enemmän autojen rakenneosissa.Se esiteltiin ensimmäisen kerran rakenneosissa kahdessa Ford-mallissa (Explorer ja Ranger) vuonna 1995. Monitoiminnallisuutensa vuoksi sillä katsotaan laajalti olevan etuja rakennesuunnittelussa, mikä johti sen laajaan käyttöön autojen kojelaudoissa, ohjausjärjestelmissä, jäähdytysjärjestelmissä ja elektronisissa laitejärjestelmissä.
Ylä- ja alakorvakkeet ovat yhdysvaltalaisen Budd-yhtiön muovaamia komposiittimateriaalia, joka sisältää 40 % lasikuitua tyydyttymättömässä polyesterissa.Tämä kaksiosainen etuosarakenne täyttää käyttäjien vaatimukset, sillä alemman ohjaamon etupää ulottuu eteenpäin.Ylempi brAcket on kiinnitetty etukattoon ja eturungon rakenteeseen, kun taas alatuki toimii yhdessä jäähdytysjärjestelmän kanssa.Nämä kaksi kiinnikettä on yhdistetty toisiinsa ja toimivat yhteistyössä auton kuomun ja korirakenteen kanssa vakauttaakseen etupäätä.
2. Matalatiheyksisten levymuovausyhdisteiden (SMC) käyttö: Matalatiheyksisellä SMC:llä on ominaispainoy 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 käyttäminen voi vähentää osien painoa noin 45 % verrattuna vastaaviin teräsosiin.Kaikki yhdysvaltalaisen General Motorsin Corvette '99 -mallin sisäpaneelit ja uudet kattojen sisätilat on valmistettu matalatiheyksisestä SMC:stä.Lisäksi matalatiheyksistä SMC:tä käytetään myös auton ovissa, konepellissä ja tavaratilan kansissa.
3. SMC:n muihin sovelluksiin autoissa, aiemmin mainittujen uusien käyttötarkoitusten lisäksi, kuuluu varion valmistusmeitä muita osia.Näitä ovat ohjaamon ovet, puhallettavat katot, puskurirungot, tavaraovet, häikäisysuojat, koripaneelit, katon viemäriputket, autokatosten sivulistat ja kuorma-autojen laatikot, joista suurin käyttö on ulkokorin paneeleissa.Mitä tulee kotimaiseen sovellukseen, henkilöautojen tuotantoteknologian käyttöönoton myötä Kiinassa SMC otettiin ensimmäisen kerran käyttöön henkilöajoneuvoissa, joita käytettiin pääasiassa vararenkaiden osastoissa ja puskureiden rungoissa.Tällä hetkellä sitä käytetään myös hyötyajoneuvoissa osiin, kuten tukitilan kansilevyihin, paisuntasäiliöihin, linjan nopeuskiinnittimiin, suuriin/pieniin väliseiniin, ilmanottoaukon suojuskokoonpanoihin ja muihin.
GFRP-komposiittimateriaaliAutojen lehtijouset
Resin Transfer Molding (RTM) -menetelmään kuuluu hartsin puristaminen suljettuun lasikuituja sisältävään muottiin, jonka jälkeen kovetetaan huoneenlämpötilassa tai lämmöllä.Verrattuna Sheet Moldiinng Compound (SMC) -menetelmällä RTM tarjoaa yksinkertaisemmat tuotantolaitteet, pienemmät muottikustannukset ja tuotteiden erinomaiset fysikaaliset ominaisuudet, mutta se soveltuu vain keski- ja pienimuotoiseen tuotantoon.Tällä hetkellä ulkomailla RTM-menetelmällä valmistetut autonosat ovat laajentuneet koko vartalon päällysteiksi.Sitä vastoin Kiinassa kotimaassa autojen osien valmistukseen tarkoitettu RTM-muovaustekniikka on vielä kehitys- ja tutkimusvaiheessa, ja se pyrkii saavuttamaan samankaltaisten ulkomaisten tuotteiden tuotantotason raaka-aineen mekaanisten ominaisuuksien, kovettumisajan ja valmiin tuotteen spesifikaatioiden osalta.Kotimaassa RTM-menetelmällä kehitettyjä ja tutkittuja autonosia ovat tuulilasit, takaluukut, diffuusorit, katot, puskurit ja nosto-ovet Fukang-autoihin.
Kuinka nopeasti ja tehokkaammin soveltaa RTM-prosessia autoihin, tarvitaan kuitenkinTuoterakenteen materiaalit, materiaalien suoritustaso, arviointistandardit ja A-luokan pintojen saavuttaminen ovat huolenaiheita autoteollisuudessa.Nämä ovat myös edellytyksiä RTM:n laajalle käyttöönotolle autojen osien valmistuksessa.
Miksi FRP
Autonvalmistajien näkökulmasta FRP (Fiber Reforced Plastics) verrattuna muihiner materiaalit, on erittäin houkutteleva vaihtoehtoinen materiaali.SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound) esimerkkeinä:
* Painon säästö
* Komponenttien integrointi
* Suunnittelun joustavuus
* Huomattavasti pienemmät investoinnit
* Helpottaa antennijärjestelmien integrointia
* Mittojen vakaus (pieni lineaarinen lämpölaajenemiskerroin, verrattavissa teräkseen)
* Säilyttää korkean mekaanisen suorituskyvyn korkeissa lämpötiloissa
Yhteensopiva E-pinnoitteen kanssa (elektroninen maalaus)
Kuorma-autonkuljettajat tietävät hyvin, että ilmanvastus, joka tunnetaan myös nimellä vastus, on aina ollut merkittävä akuorma-autojen vastapuoli.Kuorma-autojen suuri etuosa, korkea alusta ja suorakulmaiset perävaunut tekevät niistä erityisen herkkiä ilmanvastukselle.
Vastustamaanilmanvastus, joka väistämättä lisää moottorin kuormitusta, mitä suurempi nopeus, sitä suurempi vastus.Ilmanvastuksen aiheuttama lisääntynyt kuormitus johtaa korkeampaan polttoaineenkulutukseen.Vähentääkseen kuorma-autojen kokemaa tuulenvastusta ja siten polttoaineenkulutusta, insinöörit ovat pyörittäneet aivojaan.Ohjaamon aerodynaamisten muotoilujen lisäksi on lisätty monia laitteita, jotka vähentävät ilmanvastusta rungossa ja perävaunun takaosassa.Mitä nämä laitteet on suunniteltu vähentämään tuulenvastusta kuorma-autoissa?
Katto-/sivuohjaimet
Katto- ja sivuohjaimet on ensisijaisesti suunniteltu estämään tuulta osumasta suoraan neliön muotoiseen tavaralaatikkoon ja ohjaamaan suurin osa ilmasta virtaamaan tasaisesti perävaunun ylä- ja sivuosien yli ja ympärillä sen sijaan, että se vaikuttaisi suoraan perävaunun etuosaan. polkuaer, mikä aiheuttaa merkittävää vastustusta.Oikein kallistetut ja korkeudeltaan säädetyt ohjaimet voivat vähentää huomattavasti perävaunun aiheuttamaa vastusta.
Auton sivuhameet
Ajoneuvon sivuhelmat tasoittavat alustan sivuja ja integroivat sen saumattomasti auton runkoon.Ne peittävät elementit, kuten sivulle asennetut kaasusäiliöt ja polttoainesäiliöt, vähentäen niiden tuulelle alttiina olevaa etuosaa, mikä helpottaa ilmavirtausta ilman turbulenssia.
Matalasti sijoitettu Bumper
Alaspäin ulottuva puskuri vähentää ajoneuvon alle tulevaa ilmavirtaa, mikä auttaa vähentämään alustan ja alustan välisen kitkan aiheuttamaa vastusta.ilmaa.Lisäksi jotkin puskurit, joissa on ohjausreiät, eivät vain vähennä tuulenvastusta, vaan myös suuntaavat ilmavirran jarrurumpuihin tai jarrulevyihin, mikä auttaa ajoneuvon jarrujärjestelmän jäähdytyksessä.
Lastilaatikon sivuohjaimet
Tavaratilan sivuilla olevat ohjaimet peittävät osan pyöristä ja vähentävät tavaratilan ja maan välistä etäisyyttä.Tämä muotoilu vähentää ajoneuvon alla sivuilta tulevaa ilmavirtaa.Koska ne peittävät osan pyöristä, ne poikkeavatLisäksi ne vähentävät renkaiden ja ilman välisen vuorovaikutuksen aiheuttamaa turbulenssia.
Takakauha
Suunniteltu häiritsemäänt takaosan ilmapyörteet virtaviivaistavat ilmavirtausta ja vähentävät siten aerodynaamista vastusta.
Joten mitä materiaaleja käytetään kuorma-autojen ohjainten ja kansien valmistukseen?Olen havainnut, että erittäin kilpailluilla markkinoilla lasikuitua (tunnetaan myös nimellä lasivahvistettu muovi tai GRP) suositaan sen kevyen, suuren lujuuden, korroosionkestävyyden jakelpoisuus muiden kiinteistöjen joukossa.
Lasikuitu on komposiittimateriaali, joka käyttää lasikuituja ja niistä valmistettuja tuotteita (kuten lasikuitukangas, matto, lanka jne.) vahvistuksena, ja synteettinen hartsi toimii matriisimateriaalina.
Lasikuitulevyt/suojukset
Eurooppa aloitti lasikuitujen käytön autoissa jo vuonna 1955, kun STM-II-malleilla tehtiin kokeita.Vuonna 1970 Japani käytti lasikuitua auton pyörien koristepeitteiden valmistukseen, ja vuonna 1971 Suzuki teki lasikuidusta moottorinsuojukset ja lokasuojat.1950-luvulla Isossa-Britanniassa alettiin käyttää lasikuitua, joka korvasi aiemmat teräs-puu-komposiittihyttejä, kuten Forissa.d S21 ja kolmipyöräiset autot, jotka toivat kokonaan uuden ja vähemmän jäykän tyylin tuon aikakauden ajoneuvoihin.
Kotimaassa Kiinassa jotkut mvalmistajat ovat tehneet laajaa työtä kehittääkseen lasikuituajoneuvojen korit.Esimerkiksi FAW kehitti onnistuneesti lasikuitumoottorin suojukset ja litteäkärkiset, käännettävät ohjaamot melko varhain.Tällä hetkellä lasikuitutuotteiden käyttö keskisuurissa ja raskaissa kuorma-autoissa Kiinassa on melko yleistä, mukaan lukien pitkäkärkiset moottoritsuojukset, puskurit, etukannet, ohjaamon kattosuojukset, sivuhelmat ja ohjaimet.Tunnettu kotimainen ohjainten valmistaja, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., on esimerkki tästä.Jopa osa ihailtujen amerikkalaisten pitkäkärkisten kuorma-autojen ylellisistä suurista makuuhyteistä on valmistettu lasikuidusta.
Kevyt, luja, korroosiota-kestävä, käytetään laajalti ajoneuvoissa
Alhaisten kustannustensa, lyhyen tuotantosyklinsä ja vahvan suunnittelun joustavuuden vuoksi lasikuitumateriaaleja käytetään laajalti monissa kuorma-autojen valmistuksessa.Esimerkiksi muutama vuosi sitten kotimaisten kuorma-autojen muotoilu oli yksitoikkoinen ja jäykkä, ja yksilöllinen ulkomuotoilu oli harvinaista.Kotimaan valtateiden nopean kehityksen myötäh stimuloi suuresti kaukokuljetuksia, vaikeus muodostaa yksilöllisiä matkustamon ulkoasuja kokonaisesta teräksestä, korkeat muottien suunnittelukustannukset ja ongelmat, kuten ruoste ja vuodot monilevyisissä hitsatuissa rakenteissa, saivat monet valmistajat valitsemaan lasikuitua ohjaamon kattopäällysteiksi.
Tällä hetkellä monet kuorma-autot käyttävät filasimateriaalit etukansiin ja puskureihin.
Lasikuitulle on ominaista sen kevyt ja korkea lujuus, jonka tiheys vaihtelee välillä 1,5-2,0.Tämä on vain noin neljännes - viidennes hiiliteräksen tiheydestä ja jopa pienempi kuin alumiinin.08F-teräkseen verrattuna 2,5 mm paksussa lasikuidussa on alujuus vastaa 1 mm paksua terästä.Lisäksi lasikuitu voidaan suunnitella joustavasti tarpeiden mukaan, mikä tarjoaa paremman kokonaiseheyden ja erinomaisen valmistettavuuden.Se mahdollistaa joustavan muovausprosessin valinnan tuotteen muodon, tarkoituksen ja määrän perusteella.Muovausprosessi on yksinkertainen, vaatii usein vain yhden vaiheen, ja materiaalilla on hyvä korroosionkestävyys.Se kestää ilmakehän olosuhteita, vettä ja tavallisia happojen, emästen ja suolojen pitoisuuksia.Siksi monet kuorma-autot käyttävät tällä hetkellä lasikuitumateriaaleja etupuskureissa, etupeitteissä, sivuhelmissä ja ohjaimissa.
Postitusaika: 02.01.2024
