Autodes kasutatavate mittemetalliliste materjalide hulka kuuluvad plastid, kumm, liimhermeetikud, hõõrdematerjalid, kangad, klaas ja muud materjalid. Need materjalid hõlmavad erinevaid tööstussektoreid, nagu naftakeemia, kergetööstus, tekstiil ja ehitusmaterjalid. Seetõttu peegeldab mittemetalliliste materjalide kasutamine autodes koostöödMbineeritud majanduslik ja tehnoloogiline tugevus ning see hõlmab ka laia valikut tehnoloogia arendus- ja rakendusvõimalusi seotud tööstusharudes.
Praegu klaaskiust ohjadAutodes kasutatavate sundkomposiitmaterjalide hulka kuuluvad klaaskiuga tugevdatud termoplast (QFRTP), klaaskiust matt-tugevdatud termoplast (GMT), lehtvalusegud (SMC), vaigu ülekandevormimismaterjalid (RTM) ja käsitsi valmistatud FRP tooted.
Peamine klaaskiust tugevdamineautodes kasutatakse praegu klaaskiuga tugevdatud polüpropüleen (PP), klaaskiuga tugevdatud polüamiid 66 (PA66) või PA6 ning vähemal määral PBT ja PPO materjale.
Tugevdatud PP (polüpropüleen) toodetel on suur jäikus ja sitkus ning nende mehaanilisi omadusi saab parandada mitu korda, isegi mitu korda. Tugevdatud PP-d kasutatakse piirkondades snäiteks kontorimööbel, näiteks laste kõrge seljatoega toolid ja kontoritoolid; seda kasutatakse ka aksiaal- ja tsentrifugaalventilaatorites külmutusseadmetes, nagu külmikud ja kliimaseadmed.
Tugevdatud PA (polüamiid) materjale kasutatakse juba nii reisijate- kui ka tarbesõidukites, tavaliselt väikeste funktsionaalsete osade valmistamiseks. Näidete hulka kuuluvad lukukorpuste kaitsekatted, kindlustuskiilud, sisseehitatud mutrid, gaasipedaalid, käiguvahetuskaitsed ja avamiskäepidemed. Kui detaili tootja valitud materjal on ebastabiilnekvaliteet, tootmisprotsess on sobimatu või materjal ei ole korralikult kuivatatud, võib see põhjustada toote nõrkade osade purunemist.
Koos automaadigaKuna tööstuse nõudlus kergete ja keskkonnasõbralike materjalide järele kasvab, kalduvad välismaised autotööstused konstruktsioonikomponentide vajaduste rahuldamiseks rohkem GMT (klaasmatt termoplast) materjalide kasutamisele. Selle põhjuseks on peamiselt GMT suurepärane sitkus, lühike vormimistsükkel, kõrge tootmistõhusus, madalad töötlemiskulud ja mittesaastav olemus, mistõttu on see üks 21. sajandi materjale. GMT-d kasutatakse peamiselt sõiduautode multifunktsionaalsete kronsteinide, armatuurlaua kronsteinide, istmeraamide, mootorikaitsmete ja akuklambrite tootmisel. Näiteks praegu FAW-Volkswageni toodetud Audi A6 ja A4 kasutavad GMT materjale, kuid pole saavutanud lokaliseeritud tootmist.
Parandada autode üldist kvaliteeti, et jõuda järele rahvusvahelistele kõrgtasemetele ja saavutadaKaalu vähendamise, vibratsiooni vähendamise ja müra vähendamise valdkonnas on kodumaised üksused viinud läbi uuringuid GMT materjalide tootmis- ja tootevormimisprotsesside kohta. Neil on võimsus GMT materjalide masstootmiseks ja Jiangsus Jiangyinis on ehitatud tootmisliin, mille aastane toodang on 3000 tonni GMT materjali. Ka kodumaised autotootjad kasutavad mõne mudeli konstrueerimisel GMT materjale ja on alustanud partiide proovitootmist.
Lehtvormimismass (SMC) on oluline klaaskiuga tugevdatud termoreaktiivne plast. Tänu suurepärasele jõudlusele, suuremahulisele tootmisvõimsusele ja võimele saavutada A-klassi pindu, on seda autodes laialdaselt kasutatud. Praegu rakendataksevälismaised SMC materjalid autotööstuses on teinud uusi edusamme. SMC-d kasutatakse autodes peamiselt kerepaneelides, mis moodustavad 70% SMC-kasutusest. Kiireim on kasv konstruktsioonikomponentide ja jõuülekande osade osas. Järgmise viie aasta jooksul peaks SMC kasutamine autodes kasvama 22% kuni 71%, samas kui teistes tööstusharudes on kasv 13% kuni 35%.
Taotluse oleks ja arengusuundumused
1.Kõrge sisaldusega klaaskiuga tugevdatud lehtvaluühendit (SMC) kasutatakse üha enam autode konstruktsioonikomponentides. Seda demonstreeriti esmakordselt kahe Fordi mudeli konstruktsiooniosadena (Explorer ja Ranger) 1995. aastal. Oma multifunktsionaalsuse tõttu peetakse sellel laialdaselt eeliseid konstruktsioonikujunduses, mis toob kaasa selle laialdase kasutamise autode armatuurlaudades, roolisüsteemides, radiaatorisüsteemides ja elektroonikaseadmete süsteemides.
Ameerika ettevõtte Budd vormitud ülemised ja alumised klambrid kasutavad komposiitmaterjali, mis sisaldab 40% klaaskiudu küllastumata polüestris. See kaheosaline esiosa struktuur vastab kasutaja nõudmistele, kusjuures alumise salongi esiots ulatub ettepoole. Ülemine bracket on fikseeritud eesmise varikatuse ja eesmise kere konstruktsiooni külge, alumine kronstein aga töötab koos jahutussüsteemiga. Need kaks kronsteini on omavahel ühendatud ja teevad esiotsa stabiliseerimiseks koostööd auto varikatuse ja kerekonstruktsiooniga.
2. Madala tihedusega lehtvaluühendite (SMC) materjalide kasutamine: madala tihedusega SMC-l on erikaaly 1,3 ning praktilised rakendused ja testid on näidanud, et see on 30% kergem kui standardne SMC, mille erikaal on 1,9. Selle madala tihedusega SMC kasutamine võib vähendada osade kaalu umbes 45% võrreldes sarnaste terasest osadega. USA General Motorsi Corvette '99 mudeli kõik sisepaneelid ja uued katusesisustus on valmistatud madala tihedusega SMC-st. Lisaks kasutatakse madala tihedusega SMC-d ka autoustes, mootorikapotites ja pakiruumi kaantes.
3. Lisaks varem mainitud uutele kasutusviisidele hõlmavad SMC muud rakendused autodes ka vario tootmistmeile teised osad. Nende hulka kuuluvad kabiiniuksed, täispuhutavad katused, kaitseraua karkassid, lastiuksed, päikesesirmid, kerepaneelid, katuse äravoolutorud, autokuuride küljeribad ja veoautode kastid, millest kõige rohkem kasutatakse väliskere paneele. Seoses kodumaise rakenduse staatusega, sõiduautode tootmistehnoloogia kasutuselevõtuga Hiinas võeti SMC esmakordselt kasutusele sõiduautodes, mida kasutati peamiselt varurehvide ruumides ja kaitseraua karkassides. Praegu kasutatakse seda ka tarbesõidukites selliste osade jaoks nagu tugipostide ruumi katteplaadid, paisupaagid, liinikiiruse klambrid, suured/väikesed vaheseinad, õhu sisselaskeava kaitsekatted ja palju muud.
GFRP komposiitmaterjalAutode lehtvedrud
Resin Transfer Molding (RTM) meetod hõlmab vaigu pressimist klaaskiude sisaldavasse suletud vormi, millele järgneb kõvenemine toatemperatuuril või kuumusega. Võrreldes Sheet Moldigang Compound (SMC) meetod, RTM pakub lihtsamaid tootmisseadmeid, madalamaid hallituskulusid ja toodete suurepäraseid füüsikalisi omadusi, kuid see sobib ainult keskmise ja väikesemahuliseks tootmiseks. Praegu on välismaal RTM-meetodil toodetud autoosad laienenud ka kogu kere katetele. Seevastu Hiinas on autoosade tootmiseks mõeldud RTM-vormimistehnoloogia endiselt arendus- ja uurimisjärgus, püüdes jõuda samalaadsete välismaiste toodete tootmistasemeni tooraine mehaaniliste omaduste, kõvenemisaja ja valmistoote spetsifikatsioonide osas. RTM-meetodil kodumaal välja töötatud ja uuritud autoosade hulka kuuluvad tuuleklaasid, tagumised tagaluugid, difuusorid, katused, kaitserauad ja tagumised tõstetavad uksed Fukangi autodele.
Kuid kuidas RTM-i protsessi autodele kiiremini ja tõhusamalt rakendada, on requiAutotööstuses on murettekitavad küsimused toote struktuuri materjalid, materjalide toimivuse tase, hindamisstandardid ja A-klassi pindade saavutamine. Need on ka eeldused RTM-i laialdaseks kasutuselevõtuks autoosade tootmises.
Miks FRP
Autotootjate vaatenurgast on FRP (Fiber Reinforced Plastics) võrreldes teistegaer materjalid, on väga atraktiivne alternatiivmaterjal. Võttes näiteks SMC/BMC (lehevormimise segu/puistevormimise segu):
* Kaalu kokkuhoid
* Komponentide integreerimine
* Disaini paindlikkus
* Oluliselt väiksem investeering
* Hõlbustab antennisüsteemide integreerimist
* Mõõtmete stabiilsus (madal lineaarse soojuspaisumise koefitsient, võrreldav terasega)
* Säilitab kõrge mehaanilise jõudluse kõrge temperatuuri tingimustes
Ühildub E-kattega (elektrooniline värvimine)
Veoautojuhid teavad hästi, et õhutakistus, tuntud ka kui takistus, on alati olnud oluline adversary veoautodele. Veoautode suur esiosa, kõrge šassii ja kandilise kujuga haagised muudavad need õhutakistusele eriti vastuvõtlikuks.
Et vastu astudaõhutakistus, mis paratamatult suurendab mootori koormust, mida suurem on kiirus, seda suurem on takistus. Õhutakistusest tingitud suurenenud koormus toob kaasa suurema kütusekulu. Veoautode tuuletakistuse ja seeläbi kütusekulu vähendamiseks on insenerid pead murdnud. Lisaks salongi aerodünaamilise disaini kasutuselevõtule on lisatud palju seadmeid, mis vähendavad õhutakistust raamil ja haagise tagaosas. Millised on need seadmed veoautode tuuletakistuse vähendamiseks?
Katuse/küljedeflektorid
Katuse- ja külgmised deflektorid on mõeldud peamiselt selleks, et vältida tuule otsest tabamist ruudukujulise kaubakasti vastu, suunates suurema osa õhust sujuvalt üle haagise ülemise ja külgmise osa ja selle ümber, mitte ei mõjutaks otse haagise esiosa. radaer, mis põhjustab märkimisväärset vastupanu. Õige nurga all ja kõrgusega reguleeritud deflektorid võivad oluliselt vähendada haagise tekitatud takistust.
Auto küljeseelikud
Sõiduki külgäärised siluvad šassii külgi, integreerides selle sujuvalt auto kerega. Need katavad selliseid elemente nagu küljele paigaldatud gaasipaagid ja kütusepaagid, vähendades nende tuulele avatud esiosa, hõlbustades seega sujuvamat õhuvoolu ilma turbulentsi tekitamata.
Madala asetusega Bumper
Allapoole ulatuv kaitseraud vähendab õhuvoolu, mis siseneb sõiduki alla, mis aitab vähendada šassii ja sõiduki vahelisest hõõrdumisest tekkivat takistust.õhku. Lisaks ei vähenda mõned juhtaukudega kaitserauad mitte ainult tuuletakistust, vaid suunavad õhuvoolu ka piduritrumlite või piduriketaste poole, aidates kaasa sõiduki pidurisüsteemi jahutamisele.
Kaubakasti külgmised deflektorid
Kaubakasti külgedel olevad deflektorid katavad osa ratastest ja vähendavad vahemaad kaubaruumi ja maa vahel. See disain vähendab sõiduki alt külgedelt sisenevat õhuvoolu. Kuna need katavad osa ratastest, kalduvad need kõrvaleSamuti vähendavad turbulentsi, mis on põhjustatud rehvide ja õhu vastasmõjust.
Tagumine deflektor
Mõeldud häirimat tagaosas keerlevad õhukeerised ühtlustavad õhuvoolu, vähendades seeläbi aerodünaamilist takistust.
Niisiis, milliseid materjale kasutatakse veoautode deflektorite ja katete valmistamiseks? Nagu ma olen kogunud, on tiheda konkurentsiga turul eelistatud klaaskiud (tuntud ka kui klaastugevdatud plastik või GRP) selle kerge, suure tugevuse, korrosioonikindluse ja vastupidavuse tõttu.kõlblikkus muude omaduste hulgas.
Klaaskiud on komposiitmaterjal, mis kasutab klaaskiude ja nende tooteid (nagu klaaskiudriie, matt, lõng jne) tugevdusena, kusjuures maatriksmaterjaliks on sünteetiline vaik.
Klaaskiust deflektorid/katted
Euroopas hakati autodes klaaskiudu kasutama juba 1955. aastal, katsetades STM-II mudelikere. 1970. aastal kasutas Jaapan autorataste dekoratiivkatete valmistamisel klaaskiust ning 1971. aastal valmistas Suzuki klaaskiust mootorikatteid ja poritiibasid. 1950. aastatel hakati Ühendkuningriigis kasutama klaaskiudu, asendades varasemad teras-puidust komposiitkabiinid, nagu needd S21 ja kolmerattalised autod, mis tõid tolle ajastu sõidukitesse täiesti uue ja vähem jäiga stiili.
Siseriiklikult Hiinas mõned mtootjad on teinud ulatuslikku tööd klaaskiust sõidukikerede väljatöötamisel. Näiteks FAW töötas üsna varakult edukalt välja klaaskiust mootorikatted ja lameda ninaga klapiga kabiinid. Praegu on Hiinas üsna levinud klaaskiust toodete kasutamine keskmiste ja raskete veokite, sealhulgas pika ninaga mootorite puhul.katted, kaitserauad, esikatted, salongi katusekatted, külgmised piirded ja deflektorid. Tuntud kodumaine deflektorite tootja Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd. on selle näide. Isegi mõned imetletud Ameerika pika ninaga veoautode luksuslikud suured magamiskajutid on valmistatud klaaskiust.
Kerge, kõrge tugevusega, korrosioon- vastupidav, kasutatakse laialdaselt sõidukites
Tänu oma madalatele kuludele, lühikesele tootmistsüklile ja suurele disaini paindlikkusele kasutatakse klaaskiudmaterjale laialdaselt veoautode tootmise paljudes aspektides. Näiteks mõni aasta tagasi oli kodumaistel veoautodel monotoonne ja jäik disain ning isikupärastatud väliskujundus oli haruldane. Kodumaiste kiirteede kiire arenguga, mish stimuleeris oluliselt pikamaavedusid, raskused täisterasest salongi välimuse kujundamisel, hallituse kõrged projekteerimiskulud ja probleemid, nagu rooste ja lekked mitme paneeliga keeviskonstruktsioonides, panid paljud tootjad valima salongi katusekateteks klaaskiud.
Praegu kasutavad paljud veoautod fiklaasist materjalid esikatete ja kaitseraudade jaoks.
Klaaskiudu iseloomustab selle kerge kaal ja kõrge tugevus, mille tihedus jääb vahemikku 1,5–2,0. See on vaid umbes veerand kuni viiendik süsinikterase tihedusest ja isegi madalam kui alumiiniumil. Võrreldes terasega 08F on 2,5 mm paksusel klaaskiul atugevus, mis vastab 1 mm paksusele terasele. Lisaks saab klaaskiudu paindlikult vastavalt vajadustele kujundada, pakkudes paremat üldist terviklikkust ja suurepärast valmistatavust. See võimaldab paindlikult valida vormimisprotsesse, lähtudes toote kujust, eesmärgist ja kogusest. Vormimisprotsess on lihtne, sageli nõuab see ainult ühte etappi ja materjalil on hea korrosioonikindlus. See talub atmosfääritingimusi, vett ja tavalisi hapete, aluste ja soolade kontsentratsioone. Seetõttu kasutavad paljud veoautod praegu esikaitseraudade, esikatete, külgääriste ja deflektorite jaoks klaaskiudmaterjale.
Postitusaeg: jaanuar 02-2024
