Autodes kasutatavate mittemetalliliste materjalide hulka kuuluvad plast, kumm, liimhermeetikumid, hõõrdematerjalid, kangad, klaas ja muud materjalid. Need materjalid hõlmavad erinevaid tööstussektoreid, nagu naftakeemia, kergetööstus, tekstiilid ja ehitusmaterjalid. Seetõttu peegeldab mittemetalliliste materjalide kasutamine autodes seda, midaühendatud majanduslik ja tehnoloogiline tugevus ning see hõlmab ka laia valikut tehnoloogia arendamise ja rakendamise võimekust seotud tööstusharudes.
Praegu on klaaskiust ohjadAutodes kasutatavate sundkomposiitmaterjalide hulka kuuluvad klaaskiuga tugevdatud termoplast (QFRTP), klaaskiuga tugevdatud termoplast (GMT), lehtvormimismassid (SMC), vaiguülekande vormimismaterjalid (RTM) ja käsitsi paigaldatavad FRP-tooted.
Peamine klaaskiust tugevdusAutodes kasutatavad plastmaterjalid on praegu klaaskiuga tugevdatud polüpropüleen (PP), klaaskiuga tugevdatud polüamiid 66 (PA66) ehk PA6 ning vähemal määral PBT ja PPO materjalid.
Tugevdatud PP (polüpropüleen) tooted on väga jäigad ja vastupidavad ning nende mehaanilisi omadusi saab mitu korda, isegi mitmekordselt, parandada. Tugevdatud PP-d kasutatakse piirkondades, kusNäiteks kontorimööblis, laste kõrge seljatoega toolides ja kontoritoolides; seda kasutatakse ka aksiaal- ja tsentrifugaalventilaatorites külmutusseadmetes, näiteks külmikutes ja kliimaseadmetes.
Tugevdatud PA (polüamiid) materjale kasutatakse juba nii sõiduautodes kui ka tarbesõidukites, tavaliselt väikeste funktsionaalsete osade valmistamiseks. Näideteks on lukukorpuste kaitsekatted, kindlustuskiilud, manustatud mutrid, gaasipedaalid, käiguvahetuskaitsed ja avamiskäepidemed. Kui osa tootja valitud materjal on ebastabiilnekvaliteet, sobimatu tootmisprotsess või materjali ebapiisav kuivatamine võib põhjustada toote nõrkade osade purunemist.
AutomaadigaAutotööstuse kasvava nõudluse tõttu kergete ja keskkonnasõbralike materjalide järele kalduvad välismaised autotööstused üha enam kasutama GMT-materjale (klaasmatt-termoplast), et rahuldada konstruktsioonielementide vajadusi. See on peamiselt tingitud GMT suurepärasest vastupidavusest, lühikesest vormimistsüklist, kõrgest tootmistõhususest, madalatest töötlemiskuludest ja saastevabast olemusest, mis teeb sellest ühe 21. sajandi materjali. GMT-d kasutatakse peamiselt multifunktsionaalsete sulgude, armatuurlaua sulgude, istmeraamide, mootorikaitsete ja sõiduautode akuklambrite tootmisel. Näiteks FAW-Volkswageni poolt praegu toodetavad Audi A6 ja A4 kasutavad GMT-materjale, kuid kohalikku tootmist pole veel saavutatud.
Autode üldise kvaliteedi parandamiseks, et jõuda rahvusvahelisele kõrgtasemele ja saavutadaKaalu, vibratsiooni ja müra vähendamiseks on kodumaised üksused läbi viinud uuringuid GMT-materjalide tootmis- ja vormimisprotsesside kohta. Neil on võimekus GMT-materjalide masstootmiseks ning Jiangyinis, Jiangsus on ehitatud tootmisliin, mille aastane toodang on 3000 tonni GMT-materjali. Kodumaised autotootjad kasutavad GMT-materjale ka mõnede mudelite disainimisel ja on alustanud partiitootmist.
Lehtvormimass (SMC) on oluline klaaskiuga tugevdatud termoreaktiivne plast. Tänu oma suurepärasele jõudlusele, suuremahulisele tootmisvõimsusele ja A-klassi pindade saavutamise võimele on seda laialdaselt kasutatud autodes. Praegu on selle rakendamineVälismaiste SMC-materjalide kasutamine autotööstuses on teinud uusi edusamme. SMC peamine kasutusala autodes on kerepaneelides, moodustades 70% SMC kasutamisest. Kiireim kasv on konstruktsioonielementides ja käigukasti osades. Järgmise viie aasta jooksul eeldatakse, et SMC kasutamine autodes suureneb 22–71%, samas kui teistes tööstusharudes on kasv 13–35%.
Taotluse staatusja arengutrendid
1. Suure klaaskiuga tugevdatud lehtmetalli vormimise segu (SMC) kasutatakse üha enam autotööstuse konstruktsioonielementides. Seda demonstreeriti esmakordselt kahe Fordi mudeli (Explorer ja Ranger) 1995. aastal. Tänu oma multifunktsionaalsusele peetakse seda laialdaselt eelisteks konstruktsioonilises disainis, mis on viinud selle laialdase kasutamiseni autode armatuurlaudades, roolisüsteemides, radiaatorisüsteemides ja elektroonikaseadmete süsteemides.
Ameerika ettevõtte Budd vormitud ülemised ja alumised kronsteinid on valmistatud komposiitmaterjalist, mis sisaldab 40% klaaskiudu küllastumata polüestris. See kaheosaline esiosa konstruktsioon vastab kasutajate nõuetele, kusjuures alumise salongi esiosa ulatub ettepoole. Ülemine kronstein...Kinnitus on kinnitatud esikapoti ja kere esiosa külge, samal ajal kui alumine kronstein töötab koos jahutussüsteemiga. Need kaks kronsteini on omavahel ühendatud ja toimivad koos auto kapoti ja kerekonstruktsiooniga esiosa stabiliseerimiseks.
2. Madala tihedusega lehtvormimaterjalide (SMC) kasutamine: Madala tihedusega SMC-l on erikaaly 1,3 ning praktilised rakendused ja katsed on näidanud, et see on 30% kergem kui tavaline SMC, mille erikaal on 1,9. Selle madala tihedusega SMC kasutamine võib osade kaalu vähendada umbes 45% võrreldes sarnaste terasest osadega. Kõik USA-s General Motorsi toodetud Corvette '99 mudeli sisepaneelid ja uued katuse sisustus on valmistatud madala tihedusega SMC-st. Lisaks kasutatakse madala tihedusega SMC-d ka autoustes, kapottides ja pakiruumi kaantes.
3. Lisaks varem mainitud uutele kasutusaladele hõlmavad SMC muud rakendused autodes mitmesuguste toodete tootmistmuud osad. Nende hulka kuuluvad kabiiniuksed, täispuhutavad katused, kaitseraua karkassid, pakiruumi uksed, päikesesirmid, kerepaneelid, katuse äravoolutorud, autovarikatuste külgliistud ja veoauto kastid, mille hulgas on enim kasutusala kere välispaneelides. Mis puutub kodumaisesse rakendusse, siis koos sõiduautode tootmistehnoloogia kasutuselevõtuga Hiinas võeti SMC esmakordselt kasutusele sõiduautodes, peamiselt varurattaruumides ja kaitseraua karkassides. Praegu kasutatakse seda ka tarbesõidukites selliste osade jaoks nagu tugipostide katteplaadid, paisupaagid, liinikiiruse klambrid, suured/väikesed vaheseinad, õhu sisselaskeava katte komplektid ja palju muud.
GFRP komposiitmaterjalAutotööstuse lehtvedrud
Vaiguülekande vormimise (RTM) meetod hõlmab vaigu pressimist klaaskiude sisaldavasse suletud vormi, millele järgneb kõvendamine toatemperatuuril või kuumutamisega. Võrreldes lehtvormimisegaRTM-meetodil (SMC) pakutakse lihtsamaid tootmisseadmeid, madalamaid vormimiskulusid ja toodete suurepäraseid füüsikalisi omadusi, kuid see sobib ainult keskmise ja väikesemahuliseks tootmiseks. Praegu on välismaal RTM-meetodi abil toodetud autoosade tootmist laiendatud täiskerekatetele. Seevastu Hiinas on RTM-vormimistehnoloogia autoosade tootmiseks alles arendus- ja uurimisjärgus, püüdes saavutada sarnaste välismaiste toodete tootmistasemeid tooraine mehaaniliste omaduste, kõvenemisaja ja valmistoote spetsifikatsioonide osas. RTM-meetodi abil kodumaal välja töötatud ja uuritud autoosade hulka kuuluvad Fukangi autode esiklaasid, tagaluugid, difuusorid, katused, kaitserauad ja tagumised tõstetavad uksed.
Kuid kuidas RTM-protsessi kiiremini ja tõhusamalt autodele rakendada, on nõutavMaterjalide muudatused toote struktuuri jaoks, materjalide toimivuse tase, hindamisstandardid ja A-klassi pindade saavutamine on autotööstuses murettekitavad küsimused. Need on ka eeldused RTM-i laialdaseks kasutuselevõtuks autoosade tootmisel.
Miks FRP
Autotootjate vaatenurgast on FRP (kiudtugevdatud plast) võrreldes teistegaer materjalidest on väga atraktiivne alternatiivmaterjal. Näiteks SMC/BMC (lehtvormimismass/puistevormimismass):
* Kaalu kokkuhoid
* Komponentide integreerimine
* Disaini paindlikkus
* Märkimisväärselt väiksem investeering
* Hõlbustab antennisüsteemide integreerimist
* Mõõtmete stabiilsus (madal lineaarse soojuspaisumise koefitsient, võrreldav terasega)
* Säilitab kõrge mehaanilise jõudluse kõrgetel temperatuuridel
Ühildub E-kattega (elektrooniline värvimine)
Veokijuhid teavad hästi, et õhutakistus ehk õhuliikumine on alati olnud märkimisväärne tegurveoautode vastane. Veokite suur esipind, kõrge šassii ja kandilise kujuga haagised muudavad need õhutakistuse suhtes eriti vastuvõtlikuks.
Vastukaaluksõhutakistus, mis paratamatult suurendab mootori koormust – mida suurem on kiirus, seda suurem on takistus. Õhutakistusest tingitud suurenenud koormus suurendab kütusekulu. Veoautode tuuletakistuse ja seeläbi kütusekulu vähendamiseks on insenerid oma pead vaevanud. Lisaks aerodünaamiliste konstruktsioonide kasutuselevõtule salongis on lisatud palju seadmeid, mis vähendavad õhutakistust haagise raamile ja tagaosale. Millised on need seadmed, mis on loodud veoautode tuuletakistuse vähendamiseks?
Katuse-/külgsuunasuunajad
Katuse ja külgmiste deflektorite peamine eesmärk on takistada tuule otsest lööki ruudukujulisele kaubakastile, suunates suurema osa õhust sujuvalt haagise ülemise ja külgmise osa ümber voolama, selle asemel, et see otse haagise esiosale mõjuks.mis põhjustab märkimisväärset takistust. Õigesti nurga all ja kõrgusega reguleeritud deflektorid võivad haagise tekitatud takistust oluliselt vähendada.
Auto küljeseelikud
Sõiduki külgkarbid siluvad šassii külgi, integreerides need sujuvalt auto kerega. Need katavad selliseid elemente nagu küljele paigaldatud bensiini- ja kütusepaagid, vähendades nende tuulele avatud esiosa pinda, hõlbustades seeläbi sujuvamat õhuvoolu ilma turbulentsi tekitamata.
Madala positsiooniga Bumper
Allapoole ulatuv kaitseraud vähendab sõiduki alla sisenevat õhuvoolu, mis aitab vähendada šassii ja kere vahelise hõõrdumise tekitatud takistust.õhk. Lisaks sellele vähendavad mõned juhtavadega kaitserauad mitte ainult tuuletakistust, vaid suunavad ka õhuvoolu piduritrumlite või -ketaste poole, aidates sõiduki pidurisüsteemi jahutada.
Kaubakasti külgsuunajad
Kaubakasti külgedel olevad deflektorid katavad osa ratastest ja vähendavad kaubaruumi ja maapinna vahelist kaugust. See konstruktsioon vähendab õhuvoolu, mis siseneb külgedelt sõiduki alt. Kuna need katavad osa ratastest, suunavad need õhuvooluKektorid vähendavad ka rehvide ja õhu vastastikmõjust tingitud turbulentsi.
Tagumine deflektor
Loodud häirimaTagumiste õhukeeriste abil suunab see õhuvoolu sujuvamaks, vähendades seeläbi aerodünaamilist takistust.
Milliseid materjale kasutatakse veoautode deflektorite ja katete valmistamiseks? Minu kogutud andmete põhjal on väga konkurentsitihedas turus klaaskiud (tuntud ka kui klaaskiudtugevdatud plastik või GRP) eelistatud oma kerge kaalu, suure tugevuse, korrosioonikindluse ja rusaldusväärsus teiste omaduste hulgas.
Klaaskiud on komposiitmaterjal, mis kasutab tugevdusmaterjalina klaaskiude ja nendest valmistatud tooteid (nagu klaaskiust riie, matt, lõng jne) ning maatriksmaterjalina sünteetiline vaik.
Klaaskiust deflektorid/katted
Euroopas hakati autodes klaaskiudu kasutama juba 1955. aastal, katsetustega STM-II mudelikeredel. 1970. aastal kasutas Jaapan klaaskiudu autode velgede dekoratiivsete katete valmistamiseks ning 1971. aastal valmistas Suzuki klaaskiust mootorikatteid ja poritiibu. 1950. aastatel hakkas Ühendkuningriik kasutama klaaskiudu, asendades varasemad teras-puitkomposiitkabiinid, nagu need olid For...d S21 ja kolmerattalised autod, mis tõid tolle ajastu sõidukitele täiesti uue ja vähem jäiga stiili.
Hiinas siseriiklikult mõned mTootjad on teinud ulatuslikku tööd klaaskiust sõidukikerede väljatöötamisel. Näiteks FAW töötas juba varakult edukalt välja klaaskiust mootorikatted ja lameda ninaga, ülespööratava katusega kabiinid. Praegu on klaaskiust toodete kasutamine Hiinas keskmise suurusega ja raskeveokites üsna laialt levinud, sealhulgas pika ninaga mootoritel.Katted, kaitserauad, esikatted, salongi katusekatted, küljekarbid ja deflektorid. Tuntud kodumaine deflektorite tootja Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd. on selle hea näide. Isegi mõned luksuslikud suured magamiskabiinid imetletud Ameerika pika ninaga veoautodes on valmistatud klaaskiust.
Kerge, suure tugevusega, korrosioonikindel- vastupidav, laialdaselt kasutatav sõidukites
Tänu madalale hinnale, lühikesele tootmistsüklile ja suurele disainipaindlikkusele kasutatakse klaaskiudmaterjale laialdaselt veoautode tootmise paljudes aspektides. Näiteks paar aastat tagasi oli kodumaistel veoautodel monotoonne ja jäik disain ning isikupärastatud väliskujundus oli haruldane. Kodumaiste maanteede kiire arenguga, mish stimuleeris oluliselt pikamaavedusid, raskused isikupärastatud salongi välimuse loomisel täisterasest, kõrged vormi projekteerimiskulud ning sellised probleemid nagu rooste ja lekked mitme paneeliga keevitatud konstruktsioonides ajendasid paljusid tootjaid valima salongi katusekatete jaoks klaaskiud.
Praegu kasutavad paljud veoautod fiesikatete ja kaitseraudade jaoks mõeldud berglassmaterjalid.
Klaaskiudu iseloomustab kerge kaal ja suur tugevus, mille tihedus jääb vahemikku 1,5–2,0. See on vaid umbes veerand kuni viiendik süsinikterase tihedusest ja isegi madalam kui alumiiniumil. Võrreldes 08F terasega on 2,5 mm paksusel klaaskiultugevus, mis on samaväärne 1 mm paksuse terasega. Lisaks saab klaaskiudu paindlikult vastavalt vajadustele kujundada, pakkudes paremat üldist terviklikkust ja suurepärast valmistatavust. See võimaldab paindlikku vormimisprotsesside valikut, mis põhineb toote kujul, otstarbel ja kogusel. Vormimisprotsess on lihtne, sageli nõuab see vaid ühte sammu, ja materjalil on hea korrosioonikindlus. See talub atmosfääritingimusi, vett ja tavalisi hapete, aluste ja soolade kontsentratsioone. Seetõttu kasutavad paljud veoautod praegu klaaskiudmaterjale esikaitseraudade, esikatete, küljekarbi ja deflektorite jaoks.
Postituse aeg: 02.01.2024
