Các vật liệu phi kim loại được sử dụng trong ô tô bao gồm nhựa, cao su, chất dán dính, vật liệu ma sát, vải, thủy tinh và các vật liệu khác. Những vật liệu này liên quan đến các lĩnh vực công nghiệp khác nhau như hóa dầu, ngành công nghiệp ánh sáng, dệt may và vật liệu xây dựng. Do đó, việc áp dụng các vật liệu phi kim loại trong ô tô là sự phản ánh của COMBINED Sức mạnh kinh tế và công nghệ, và nó cũng bao gồm một loạt các khả năng phát triển công nghệ và ứng dụng trong các ngành công nghiệp liên quan.
Hiện tại, sợi thủy tinh kiềm chếCác vật liệu composite cưỡng bức được áp dụng trong ô tô bao gồm nhựa nhiệt dẻo gia cố bằng sợi thủy tinh (QFRTP), nhựa nhiệt dẻo gia cố bằng sợi thủy tinh (GMT), các hợp chất đúc tấm (SMC), vật liệu đúc nhựa (RTM) và các sản phẩm FRP được đặt bằng tay.
Sợi thủy tinh chính được tăng cườngNhựa CED được sử dụng trong ô tô hiện là polypropylen gia cố bằng sợi thủy tinh (PP), polyamide gia cố sợi thủy tinh 66 (PA66) hoặc PA6, và ở mức độ thấp hơn, vật liệu PBT và PPO.
Các sản phẩm PP (polypropylen) được gia cố có độ cứng và độ bền cao, và tính chất cơ học của chúng có thể được cải thiện nhiều lần, thậm chí nhiều lần. Pp gia cố được sử dụng trong các khu vực sUCH làm đồ nội thất văn phòng, ví dụ như ghế và ghế văn phòng của trẻ em; Nó cũng được sử dụng trong quạt trục và ly tâm trong các thiết bị làm lạnh như tủ lạnh và điều hòa không khí.
Các vật liệu PA (polyamide) gia cố đã được sử dụng trong cả xe chở khách và xe thương mại, thường là để sản xuất các bộ phận chức năng nhỏ. Các ví dụ bao gồm vỏ bảo vệ cho thân khóa, nêm bảo hiểm, các loại hạt nhúng, bàn đạp ga, bảo vệ chuyển đổi bánh răng và tay cầm mở. Nếu vật liệu được chọn bởi nhà sản xuất một phần là không ổn địnhChất lượng, quy trình sản xuất là không phù hợp, hoặc vật liệu không được sấy khô đúng cách, nó có thể dẫn đến sự cố của các bộ phận yếu trong sản phẩm.
Với aut tự độngNhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghiệp Otive đối với các vật liệu nhẹ và thân thiện với môi trường, các ngành công nghiệp ô tô nước ngoài đang nghiêng nhiều hơn vào việc sử dụng các vật liệu GMT (Thủy tinh thủy tinh) để đáp ứng nhu cầu của các thành phần cấu trúc. Điều này chủ yếu là do độ bền tuyệt vời của GMT, chu kỳ đúc ngắn, hiệu quả sản xuất cao, chi phí xử lý thấp và bản chất không gây ô nhiễm, khiến nó trở thành một trong những vật liệu của thế kỷ 21. GMT chủ yếu được sử dụng trong việc sản xuất các giá đỡ đa chức năng, giá đỡ bảng điều khiển, khung ghế, bảo vệ động cơ và dấu ngoặc pin trong xe chở khách. Ví dụ, Audi A6 và A4 hiện được sản xuất bởi FAW-Volkswagen sử dụng vật liệu GMT, nhưng không đạt được sản xuất cục bộ.
Để cải thiện chất lượng tổng thể của ô tô để bắt kịp các cấp độ cao cấp quốc tế và đạt đượcE giảm cân, giảm rung và giảm tiếng ồn, các đơn vị trong nước đã tiến hành nghiên cứu về quá trình sản xuất và đúc sản phẩm của vật liệu GMT. Họ có khả năng sản xuất hàng loạt vật liệu GMT và dây chuyền sản xuất với sản lượng hàng năm là 3000 tấn vật liệu GMT đã được xây dựng tại Jiangyin, Jiangsu. Các nhà sản xuất ô tô trong nước cũng đang sử dụng vật liệu GMT trong thiết kế của một số mô hình và đã bắt đầu sản xuất thử nghiệm hàng loạt.
Hợp chất đúc tấm (SMC) là một loại nhựa gia cố sợi thủy tinh quan trọng. Do hiệu suất tuyệt vời của nó, khả năng sản xuất quy mô lớn và khả năng đạt được các bề mặt cấp A, nó đã được sử dụng rộng rãi trong ô tô. Hiện tại, ứng dụng củaVật liệu SMC nước ngoài trong ngành công nghiệp ô tô đã đạt được tiến bộ mới. Việc sử dụng chính của SMC trong ô tô là trong các tấm cơ thể, chiếm 70% sử dụng SMC. Sự tăng trưởng nhanh nhất là trong các thành phần cấu trúc và các bộ phận truyền. Trong năm năm tới, việc sử dụng SMC trong ô tô dự kiến sẽ tăng 22% lên 71%, trong khi trong các ngành công nghiệp khác, mức tăng trưởng sẽ là 13% đến 35%.
STATU ỨNG DỤNGS và xu hướng phát triển
1. Hợp chất đúc tấm gia cố bằng sợi thủy tinh có nắp (SMC) ngày càng được sử dụng trong các thành phần cấu trúc ô tô. Nó lần đầu tiên được chứng minh trong các phần cấu trúc trên hai mô hình Ford (eXplorer và Ranger) vào năm 1995. Do tính đa chức năng của nó, nó được coi là có lợi thế trong thiết kế cấu trúc, dẫn đến ứng dụng rộng rãi của nó trong bảng điều khiển ô tô, hệ thống lái, hệ thống tản nhiệt và hệ thống thiết bị điện tử.
Các dấu ngoặc trên và dưới được đúc bởi Công ty Hoa Kỳ Budd sử dụng một vật liệu tổng hợp chứa sợi thủy tinh 40% trong polyester không bão hòa. Cấu trúc phía trước hai mảnh này đáp ứng các yêu cầu của người dùng, với mặt trước của cabin thấp hơn kéo dài về phía trước. Các br trênAcket được cố định trên tán phía trước và cấu trúc cơ thể phía trước, trong khi khung dưới hoạt động cùng với hệ thống làm mát. Hai dấu ngoặc này được kết nối với nhau và hợp tác với tán xe và cấu trúc cơ thể để ổn định mặt trước.
2. Việc áp dụng các vật liệu đúc tấm mật độ thấp (SMC): SMC mật độ thấp có trọng lượng riêngY là 1.3, và các ứng dụng và thử nghiệm thực tế đã chỉ ra rằng nó nhẹ hơn 30% so với SMC tiêu chuẩn, có trọng lượng riêng là 1,9. Sử dụng SMC mật độ thấp này có thể giảm trọng lượng của các bộ phận khoảng 45% so với các bộ phận tương tự làm bằng thép. Tất cả các tấm bên trong và nội thất mái mới của mô hình Corvette '99 của General Motors ở Hoa Kỳ được làm bằng SMC mật độ thấp. Ngoài ra, SMC mật độ thấp cũng được sử dụng trong cửa xe, mũ trùm đầu và nắp thân cây.
3. Các ứng dụng khác của SMC trong ô tô, ngoài việc sử dụng mới được đề cập trước đó, bao gồm việc sản xuất Variochúng tôi những phần khác. Chúng bao gồm cửa taxi, mái nhà bơm hơi, bộ xương bội thu, cửa hàng hóa, tấm che nắng, tấm cơ thể, ống thoát nước, dải bên ô tô, và hộp xe tải, trong đó sử dụng lớn nhất là trong các tấm cơ thể bên ngoài. Liên quan đến tình trạng ứng dụng trong nước, với việc giới thiệu công nghệ sản xuất xe chở khách ở Trung Quốc, SMC lần đầu tiên được áp dụng trên xe chở khách, chủ yếu được sử dụng trong các ngăn lốp dự phòng và bộ xương bội thu. Hiện tại, nó cũng được áp dụng trong các phương tiện thương mại cho các bộ phận như tấm che phủ phòng, bể mở rộng, kẹp tốc độ dòng, phân vùng lớn/nhỏ, lắp ráp tấm vải liệm không khí, v.v.
Vật liệu tổng hợp GFRPLò xo lá ô tô
Phương pháp đúc bằng nhựa (RTM) liên quan đến việc ép nhựa vào một khuôn đóng chứa sợi thủy tinh, sau đó là chữa ở nhiệt độ phòng hoặc với nhiệt. So với tấm moldiPhương pháp Ng Hợp chất (SMC), RTM cung cấp thiết bị sản xuất đơn giản hơn, chi phí khuôn thấp hơn và tính chất vật lý tuyệt vời của các sản phẩm, nhưng nó chỉ phù hợp cho sản xuất quy mô trung bình và nhỏ. Hiện tại, các bộ phận ô tô được sản xuất bằng phương pháp RTM ở nước ngoài đã được mở rộng cho các lớp phủ toàn thân. Ngược lại, ở trong nước ở Trung Quốc, công nghệ đúc RTM cho các bộ phận sản xuất ô tô vẫn đang trong giai đoạn phát triển và nghiên cứu, cố gắng đạt đến mức sản xuất của các sản phẩm nước ngoài tương tự về tính chất cơ học nguyên liệu, thời gian bảo dưỡng và thông số kỹ thuật thành phẩm. Các bộ phận ô tô được phát triển và nghiên cứu trong nước bằng phương pháp RTM bao gồm kính chắn gió, đuôi xe phía sau, bộ khuếch tán, mái nhà, cản xe và cửa nâng phía sau cho xe Fukang.
Tuy nhiên, cách áp dụng nhanh hơn và hiệu quả hơn trong quá trình RTM cho ô tô, RequiCác vật liệu cho cấu trúc sản phẩm, mức độ hiệu suất vật liệu, tiêu chuẩn đánh giá và thành tích của các bề mặt cấp A là những vấn đề quan tâm trong ngành công nghiệp ô tô. Đây cũng là những điều kiện tiên quyết cho việc áp dụng rộng rãi RTM trong việc sản xuất các bộ phận ô tô.
Tại sao FRP
Từ quan điểm của các nhà sản xuất ô tô, FRP (nhựa gia cố sợi) so với othVật liệu ER, là một vật liệu thay thế rất hấp dẫn. Lấy SMC/BMC (hợp chất đúc/hợp chất đúc hàng loạt) làm ví dụ:
* Tiết kiệm trọng lượng
* Tích hợp thành phần
* Thiết kế linh hoạt
* Đầu tư thấp hơn đáng kể
* Tạo điều kiện cho việc tích hợp các hệ thống ăng -ten
* Tính ổn định kích thước (hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính thấp, tương đương với thép)
* Duy trì hiệu suất cơ học cao trong điều kiện nhiệt độ cao
Tương thích với lớp phủ điện tử (vẽ điện tử)
Trình điều khiển xe tải nhận thức rõ rằng điện trở không khí, còn được gọi là kéo, luôn là mộtDversary cho xe tải. Khu vực lớn phía trước của xe tải, khung gầm cao và các xe kéo có hình vuông làm cho chúng đặc biệt dễ bị kháng khí.
Để chống lạiĐiện trở không khí, chắc chắn sẽ làm tăng tải của động cơ, tốc độ càng nhanh, điện trở càng lớn. Tải trọng tăng do kháng không khí dẫn đến mức tiêu thụ nhiên liệu cao hơn. Để giảm sức đề kháng gió của xe tải và do đó giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, các kỹ sư đã đạt được bộ não của họ. Ngoài việc áp dụng các thiết kế khí động học cho cabin, nhiều thiết bị đã được thêm vào để giảm sức cản không khí trên khung và phần phía sau của trailer. Những thiết bị này được thiết kế để giảm khả năng chống gió trên xe tải là gì?
Bộ lệch mái/bên
Bộ làm lệch mái và bên được thiết kế chủ yếu để ngăn gió chạm trực tiếp vào hộp hàng hóa hình vuông, chuyển hướng hầu hết không khí để chảy qua các phần trên và bên của đoạn giới thiệu, thay vì ảnh hưởng trực tiếp đến mặt trước của đường mònER, gây ra sự kháng cự đáng kể. Các bộ làm lệch hướng góc và điều chỉnh chiều cao đúng cách có thể làm giảm đáng kể điện trở do trailer gây ra.
Váy bên xe
Váy bên trên một chiếc xe phục vụ để làm mịn các cạnh của khung gầm, tích hợp nó một cách liền mạch với thân xe. Chúng bao gồm các yếu tố như bình chứa khí gắn bên và bình nhiên liệu, làm giảm diện tích phía trước của chúng tiếp xúc với gió, do đó tạo điều kiện cho luồng không khí mượt mà hơn mà không tạo ra nhiễu loạn.
Bumpe vị trí thấpr
Cáp bội kéo dài xuống làm giảm luồng khí đi vào bên dưới xe, giúp giảm điện trở do ma sát giữa khung gầm và khungkhông khí. Ngoài ra, một số cản xe với các lỗ dẫn hướng không chỉ làm giảm khả năng chống gió mà còn là luồng không khí trực tiếp về phía trống phanh hoặc đĩa phanh, hỗ trợ làm mát hệ thống phanh của xe.
Hộp đựng hàng hóa Deflector
Các bộ làm lệch ở hai bên của hộp đựng hàng hóa của bánh xe và giảm khoảng cách giữa khoang hàng hóa và mặt đất. Thiết kế này làm giảm luồng không khí đi vào từ hai bên dưới xe. Bởi vì chúng bao gồm một phần của các bánh xeCTOR cũng làm giảm nhiễu loạn gây ra bởi sự tương tác giữa lốp xe và không khí.
Độ lệch phía sau
Được thiết kế để phá vỡCác xoáy không khí ở phía sau, nó hợp lý hóa luồng không khí, do đó làm giảm lực cản khí động học.
Vì vậy, những vật liệu nào được sử dụng để làm cho bộ làm lệch và vỏ trên xe tải? Từ những gì tôi đã thu thập được, trong thị trường cạnh tranh cao, sợi thủy tinh (còn được gọi là nhựa gia cố thủy tinh hoặc GRP) được ưa chutrách nhiệm giữa các tài sản khác.
Sợi thủy tinh là một vật liệu composite sử dụng sợi thủy tinh và các sản phẩm của chúng (như vải sợi thủy tinh, thảm, sợi, v.v.) làm cốt thép, với nhựa tổng hợp đóng vai trò là vật liệu ma trận.
Bộ làm lệch/vỏ sợi thủy tinh
Châu Âu bắt đầu sử dụng sợi thủy tinh trong ô tô vào đầu năm 1955, với các thử nghiệm trên các cơ thể mô hình STM-II. Năm 1970, Nhật Bản đã sử dụng sợi thủy tinh để sản xuất vỏ trang trí cho bánh xe, và vào năm 1971 Suzuki làm vỏ động cơ và chắn bùn từ sợi thủy tinh. Vào những năm 1950, Vương quốc Anh bắt đầu sử dụng sợi thủy tinh, thay thế các cabin composite gỗ thép trước đó, giống như các cabin trong FORD S21 và những chiếc xe ba bánh, mang đến một phong cách hoàn toàn mới và ít cứng nhắc hơn cho các phương tiện của thời đại đó.
Trong nước ở Trung Quốc, một số mCác nhà sản xuất đã thực hiện công việc rộng rãi trong việc phát triển thân xe sợi thủy tinh. Ví dụ, FAW đã phát triển thành công nắp động cơ sợi thủy tinh và các cabin bị lật, mũi phẳng khá sớm. Hiện tại, việc sử dụng các sản phẩm sợi thủy tinh trong xe tải trung bình và hạng nặng ở Trung Quốc khá phổ biến, bao gồm cả động cơ mũi dàiBìa, cản, vỏ phía trước, nắp mái cabin, váy bên và bộ làm lệch. Một nhà sản xuất trong nước nổi tiếng của Deflector, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., minh họa điều này. Ngay cả một số cabin ngủ lớn sang trọng trong những chiếc xe tải mũi dài được ngưỡng mộ của Mỹ cũng được làm bằng sợi thủy tinh.
Nhẹ, cường độ cao, ăn mòn-Resistant, được sử dụng rộng rãi trong xe
Do chi phí thấp, chu kỳ sản xuất ngắn và tính linh hoạt thiết kế mạnh mẽ, vật liệu sợi thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong nhiều khía cạnh của sản xuất xe tải. Ví dụ, một vài năm trước, các xe tải trong nước có thiết kế đơn điệu và cứng nhắc, với kiểu dáng bên ngoài được cá nhân hóa là không phổ biến. Với sự phát triển nhanh chóng của đường cao tốc trong nước, whicH đã kích thích rất nhiều vận chuyển đường dài, khó khăn trong việc hình thành sự xuất hiện của cabin được cá nhân hóa từ toàn bộ thép, chi phí thiết kế khuôn cao và các vấn đề như rỉ sét và rò rỉ trong các cấu trúc hàn đa bảng đã khiến nhiều nhà sản xuất chọn sợi thủy tinh cho vỏ mái.
Hiện tại, nhiều xe tải sử dụng FIVật liệu Berglass cho nắp phía trước và cản.
Sợi thủy tinh được đặc trưng bởi độ nhẹ và cường độ cao của nó, với mật độ nằm trong khoảng từ 1,5 đến 2.0. Đây chỉ là khoảng một phần tư đến một phần năm mật độ của thép carbon và thậm chí thấp hơn nhôm. So với thép 08F, sợi thủy tinh dày 2,5mm cócường độ tương đương với thép dày 1mm. Ngoài ra, sợi thủy tinh có thể được thiết kế linh hoạt theo nhu cầu, cung cấp tính toàn vẹn tổng thể tốt hơn và khả năng sản xuất tuyệt vời. Nó cho phép lựa chọn linh hoạt các quy trình đúc dựa trên hình dạng, mục đích và số lượng của sản phẩm. Quá trình đúc rất đơn giản, thường chỉ cần một bước duy nhất và vật liệu có khả năng chống ăn mòn tốt. Nó có thể chống lại các điều kiện khí quyển, nước và nồng độ phổ biến của axit, bazơ và muối. Do đó, nhiều xe tải hiện đang sử dụng vật liệu bằng sợi thủy tinh cho cản trước, vỏ phía trước, váy bên và bộ làm lệch.
Thời gian đăng: Tháng 1-02-2024
