Ang mga non-metallic na materyales na ginagamit sa mga sasakyan ay kinabibilangan ng mga plastik, goma, adhesive sealant, friction materials, tela, salamin, at iba pang materyales. Ang mga materyales na ito ay kinabibilangan ng iba't ibang sektor ng industriya tulad ng petrochemical, light industry, tela, at mga materyales sa gusali. Samakatuwid, ang paglalapat ng mga non-metallic na materyales sa mga sasakyan ay salamin ng copinagsamang lakas ng ekonomiya at teknolohiya, at sumasaklaw din ito ng malawak na hanay ng pagpapaunlad ng teknolohiya at mga kakayahan sa aplikasyon sa mga kaugnay na industriya.
Sa kasalukuyan, ang glass fiber reinAng mga forced composite material na inilapat sa mga sasakyan ay kinabibilangan ng glass fiber reinforced thermoplastics (QFRTP), glass fiber mat reinforced thermoplastics (GMT), sheet molding compounds (SMC), resin transfer molding materials (RTM), at hand-laid FRP na mga produkto.
Ang pangunahing glass fiber reinforAng mga ced plastic na ginagamit sa mga sasakyan ay kasalukuyang glass fiber reinforced polypropylene (PP), glass fiber reinforced polyamide 66 (PA66) o PA6, at sa mas mababang lawak, PBT at PPO na materyales.
Ang mga produktong reinforced PP (polypropylene) ay nagtataglay ng mataas na tigas at tigas, at ang kanilang mga mekanikal na katangian ay maaaring mapabuti ng ilang beses, kahit na maraming beses. Ang reinforced PP ay ginagamit sa mga lugar stulad ng mga kasangkapang pang-opisina, halimbawa sa mga high-back na upuan ng mga bata at mga upuan sa opisina; ginagamit din ito sa axial at centrifugal fan sa loob ng mga kagamitan sa pagpapalamig tulad ng mga refrigerator at air conditioner.
Ginagamit na ang mga reinforced PA (polyamide) na materyales sa parehong pampasaherong sasakyan at komersyal, karaniwang para sa paggawa ng maliliit na bahagi. Kasama sa mga halimbawa ang mga protective cover para sa lock body, insurance wedges, embedded nuts, throttle pedals, gear shift guards, at opening handles. Kung ang materyal na pinili ng tagagawa ng bahagi ay hindi matatagkalidad, ang proseso ng pagmamanupaktura ay hindi naaangkop, o ang materyal ay hindi maayos na tuyo, maaari itong humantong sa pagkabali ng mga mahihinang bahagi sa produkto.
Gamit ang autoAng pagtaas ng demand ng industriya ng otive para sa magaan at environment friendly na mga materyales, ang mga dayuhang industriya ng automotive ay higit na nakahilig sa paggamit ng GMT (glass mat thermoplastics) na mga materyales upang matugunan ang mga pangangailangan ng mga structural na bahagi. Pangunahing ito ay dahil sa mahusay na katigasan ng GMT, maikling ikot ng paghubog, mataas na kahusayan sa produksyon, mababang gastos sa pagpoproseso, at likas na hindi polusyon, na ginagawa itong isa sa mga materyales ng ika-21 siglo. Pangunahing ginagamit ang GMT sa paggawa ng mga multifunctional na bracket, dashboard bracket, seat frame, engine guard, at battery bracket sa mga pampasaherong sasakyan. Halimbawa, ang Audi A6 at A4 na kasalukuyang ginawa ng FAW-Volkswagen ay gumagamit ng mga materyales na GMT, ngunit hindi nakamit ang naisalokal na produksyon.
Upang mapabuti ang pangkalahatang kalidad ng mga sasakyan upang makahabol sa mga internasyonal na advanced na antas, at upang makamitat pagbabawas ng timbang, pagbabawas ng panginginig ng boses, at pagbabawas ng ingay, ang mga domestic unit ay nagsagawa ng pananaliksik sa mga proseso ng produksyon at paghubog ng produkto ng mga materyales ng GMT. Mayroon silang kapasidad para sa mass production ng GMT materials, at isang production line na may taunang output na 3000 tonelada ng GMT material ay itinayo sa Jiangyin, Jiangsu. Gumagamit din ang mga domestic car manufacturer ng GMT material sa disenyo ng ilang modelo at sinimulan na ang batch trial production.
Ang sheet molding compound (SMC) ay isang mahalagang glass fiber reinforced thermosetting plastic. Dahil sa mahusay na pagganap nito, malakihang kakayahan sa produksyon, at kakayahang makamit ang A-grade surface, ito ay malawakang ginagamit sa mga sasakyan. Sa kasalukuyan, ang aplikasyon ngAng mga dayuhang materyales ng SMC sa industriya ng automotive ay gumawa ng bagong pag-unlad. Ang pangunahing paggamit ng SMC sa mga sasakyan ay sa mga panel ng katawan, na nagkakahalaga ng 70% ng paggamit ng SMC. Ang pinakamabilis na paglaki ay nasa mga bahagi ng istruktura at mga bahagi ng paghahatid. Sa susunod na limang taon, ang paggamit ng SMC sa mga sasakyan ay inaasahang tataas ng 22% hanggang 71%, habang sa ibang mga industriya, ang paglago ay magiging 13% hanggang 35%.
Status ng Applications at Mga Uso sa Pag-unlad
1. Ang high-content glass fiber reinforced sheet molding compound (SMC) ay lalong ginagamit sa automotive structural components. Ito ay unang ipinakita sa mga bahagi ng istruktura sa dalawang modelo ng Ford (Explorer at Ranger) noong 1995. Dahil sa multifunctionality nito, malawak itong itinuturing na may mga pakinabang sa structural design, na humahantong sa malawakang paggamit nito sa mga automotive dashboard, steering system, radiator system, at electronic device system.
Ang upper at lower bracket na hinulma ng American company na Budd ay gumagamit ng composite material na naglalaman ng 40% glass fiber sa unsaturated polyester. Ang two-piece front-end structure na ito ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng user, na ang front end ng lower cabin ay umaabot pasulong. Ang itaas na brAng acket ay naayos sa harap na canopy at sa harap na istraktura ng katawan, habang ang mas mababang bracket ay gumagana kasabay ng sistema ng paglamig. Ang dalawang bracket na ito ay magkakaugnay at nakikipagtulungan sa canopy ng kotse at istraktura ng katawan upang patatagin ang front end.
2. Ang paggamit ng low-density Sheet Molding Compound (SMC) na materyales: Ang low-density na SMC ay may partikular na gravityy ng 1.3, at ipinakita ng mga praktikal na aplikasyon at pagsubok na ito ay 30% na mas magaan kaysa sa karaniwang SMC, na may partikular na gravity na 1.9. Ang paggamit ng low-density na SMC na ito ay maaaring mabawasan ang bigat ng mga bahagi ng humigit-kumulang 45% kumpara sa mga katulad na bahagi na gawa sa bakal. Ang lahat ng mga panloob na panel at bagong interior ng bubong ng modelong Corvette '99 ng General Motors sa USA ay gawa sa low-density na SMC. Bukod pa rito, ginagamit din ang low-density na SMC sa mga pinto ng kotse, engine hood, at trunk lids.
3. Ang iba pang mga aplikasyon ng SMC sa mga sasakyan, lampas sa mga bagong gamit na nabanggit kanina, ay kinabibilangan ng produksyon ng variosa amin sa ibang mga bahagi. Kabilang dito ang mga pinto ng taksi, inflatable rooftop, bumper skeleton, cargo door, sun visors, body panels, roof drainage pipe, car shed side strips, at truck box, kung saan ang pinakamalaking paggamit ay sa mga exterior body panel. Tungkol sa katayuan ng aplikasyon sa domestic, sa pagpapakilala ng teknolohiya sa paggawa ng pampasaherong sasakyan sa Tsina, ang SMC ay unang pinagtibay sa mga pampasaherong sasakyan, na pangunahing ginagamit sa mga ekstrang gulong na mga compartment at bumper skeleton. Sa kasalukuyan, ginagamit din ito sa mga komersyal na sasakyan para sa mga bahagi tulad ng mga strut room cover plate, expansion tank, line speed clamp, malaki/maliit na partition, air intake shroud assemblies, at higit pa.
GFRP Composite MaterialAutomotive Leaf Springs
Ang Resin Transfer Molding (RTM) na pamamaraan ay nagsasangkot ng pagpindot sa resin sa isang saradong amag na naglalaman ng mga glass fiber, na sinusundan ng paggamot sa temperatura ng silid o sa init. Kumpara sa Sheet Molding Compound (SMC), ang RTM ay nag-aalok ng mas simpleng kagamitan sa produksyon, mas mababang gastos sa molde, at mahusay na pisikal na katangian ng mga produkto, ngunit ito ay angkop lamang para sa medium at small-scale na produksyon. Sa kasalukuyan, ang mga bahagi ng automotive na ginawa gamit ang pamamaraan ng RTM sa ibang bansa ay pinalawak sa buong-body coverings. Sa kabaligtaran, sa loob ng bansa sa China, ang teknolohiya ng paghubog ng RTM para sa pagmamanupaktura ng mga bahagi ng automotive ay nasa yugto pa rin ng pag-unlad at pananaliksik, na nagsusumikap na maabot ang mga antas ng produksyon ng mga katulad na dayuhang produkto sa mga tuntunin ng mga mekanikal na katangian ng hilaw na materyal, oras ng paggamot, at mga detalye ng natapos na produkto. Ang mga bahagi ng automotive na binuo at sinaliksik sa loob ng bansa gamit ang RTM method ay kinabibilangan ng mga windshield, rear tailgates, diffusers, roofs, bumpers, at rear lifting door para sa mga Fukang car.
Gayunpaman, kung paano mas mabilis at epektibong ilapat ang proseso ng RTM sa mga sasakyan, ang requiAng mga rement ng mga materyales para sa istraktura ng produkto, ang antas ng pagganap ng materyal, mga pamantayan sa pagsusuri, at ang pagkamit ng mga ibabaw ng A-grade ay mga isyu ng pag-aalala sa industriya ng automotive. Ito rin ang mga kinakailangan para sa malawakang paggamit ng RTM sa paggawa ng mga bahagi ng sasakyan.
Bakit FRP
Mula sa pananaw ng mga tagagawa ng sasakyan, ang FRP (Fiber Reinforced Plastics) kumpara sa ibaer materyales, ay isang napaka-kaakit-akit na alternatibong materyal. Ang pagkuha ng SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound) bilang mga halimbawa:
* Pagtitipid sa timbang
* Component integration
* Kakayahang umangkop sa disenyo
* Makabuluhang mas mababang pamumuhunan
* Pinapadali ang pagsasama ng mga sistema ng antenna
* Dimensional stability (mababang coefficient ng linear thermal expansion, maihahambing sa bakal)
* Pinapanatili ang mataas na mekanikal na pagganap sa ilalim ng mataas na mga kondisyon ng temperatura
Tugma sa E-coating (electronic painting)
Alam na alam ng mga tsuper ng trak na ang air resistance, na kilala rin bilang drag, ay palaging isang makabuluhang adversary para sa mga trak. Ang malaking frontal area ng mga trak, matataas na chassis, at mga trailer na hugis parisukat ay ginagawa itong partikular na madaling kapitan sa air resistance.
Upang kontrahinair resistance, na hindi maiiwasang nagpapataas ng load ng engine, mas mabilis ang bilis, mas malaki ang resistensya. Ang tumaas na pagkarga dahil sa air resistance ay humahantong sa mas mataas na pagkonsumo ng gasolina. Upang bawasan ang paglaban ng hangin na nararanasan ng mga trak at sa gayon ay mas mababa ang pagkonsumo ng gasolina, pinag-isipan ng mga inhinyero ang kanilang mga utak. Bilang karagdagan sa paggamit ng mga aerodynamic na disenyo para sa cabin, maraming mga aparato ang idinagdag upang mabawasan ang air resistance sa frame at sa likurang bahagi ng trailer. Ano ang mga device na ito na idinisenyo upang mabawasan ang resistensya ng hangin sa mga trak?
Mga Deflector sa Bubong/Side
Ang mga deflector ng bubong at gilid ay pangunahing idinisenyo upang pigilan ang hangin na direktang tumama sa hugis parisukat na kahon ng kargamento, na nagre-redirect sa karamihan ng hangin upang maayos na dumaloy sa ibabaw at paligid ng itaas at gilid na bahagi ng trailer, sa halip na direktang maapektuhan ang harap ng tugaygayaner, na nagdudulot ng malaking pagtutol. Ang mga deflector na may wastong anggulo at nakaayos sa taas ay maaaring lubos na mabawasan ang paglaban na dulot ng trailer.
Mga palda sa gilid ng kotse
Ang mga side skirt sa isang sasakyan ay nagsisilbing pakinisin ang mga gilid ng chassis, na isinasama ito nang walang putol sa katawan ng kotse. Sinasaklaw ng mga ito ang mga elemento tulad ng mga tangke ng gas na naka-mount sa gilid at mga tangke ng gasolina, na binabawasan ang kanilang frontal area na nakalantad sa hangin, kaya pinapadali ang mas maayos na daloy ng hangin nang hindi lumilikha ng kaguluhan.
Bumpe na mababa ang posisyonr
Binabawasan ng pababang-extending na bumper ang daloy ng hangin na pumapasok sa ilalim ng sasakyan, na tumutulong sa pagpapababa ng paglaban na dulot ng friction sa pagitan ng chassis at nghangin. Bukod pa rito, ang ilang mga bumper na may mga butas sa gabay ay hindi lamang nakakabawas sa resistensya ng hangin kundi pati na rin sa direktang daloy ng hangin patungo sa mga brake drum o brake disc, na tumutulong sa paglamig ng sistema ng pagpreno ng sasakyan.
Cargo Box Side Deflectors
Ang mga deflector sa mga gilid ng cargo box ay sumasakop sa bahagi ng mga gulong at binabawasan ang distansya sa pagitan ng cargo compartment at sa lupa. Binabawasan ng disenyo na ito ang daloy ng hangin na pumapasok mula sa mga gilid sa ilalim ng sasakyan. Dahil sakop nila ang bahagi ng mga gulong, ang mga ito ay lumilihisbinabawasan din ng mga aktor ang kaguluhan na dulot ng interaksyon sa pagitan ng mga gulong at hangin.
Rear Deflector
Idinisenyo upang makagambalat ang air vortices sa likuran, pinapa-streamline nito ang airflow, at sa gayon ay binabawasan ang aerodynamic drag.
Kaya, anong mga materyales ang ginagamit upang gawin ang mga deflector at mga takip sa mga trak? Mula sa aking nakalap, sa mataas na mapagkumpitensyang merkado, ang fiberglass (kilala rin bilang glass-reinforced plastic o GRP) ay pinapaboran para sa magaan, mataas na lakas, corrosion resistance, at rpagiging maaasahan sa iba pang mga pag-aari.
Ang fiberglass ay isang pinagsama-samang materyal na gumagamit ng mga glass fiber at ang kanilang mga produkto (tulad ng glass fiber cloth, banig, sinulid, atbp.) bilang reinforcement, na may synthetic resin na nagsisilbing matrix material.
Fiberglass Deflectors/Covers
Ang Europa ay nagsimulang gumamit ng fiberglass sa mga sasakyan noong 1955, na may mga pagsubok sa mga katawan ng modelo ng STM-II. Noong 1970, gumamit ang Japan ng fiberglass upang gumawa ng mga pandekorasyon na takip para sa mga gulong ng kotse, at noong 1971 gumawa si Suzuki ng mga takip ng makina at fender mula sa fiberglass. Noong 1950s, nagsimula ang UK na gumamit ng fiberglass, na pinapalitan ang mga dating steel-wood composite cabin, tulad ng mga nasa Ford S21 at tatlong gulong na mga kotse, na nagdala ng ganap na bago at hindi gaanong matibay na istilo sa mga sasakyan noong panahong iyon.
Domestically sa China, ilang mang mga anufacturer ay gumawa ng malawak na gawain sa pagbuo ng fiberglass na mga katawan ng sasakyan. Halimbawa, ang FAW ay matagumpay na nakabuo ng fiberglass engine cover at flat-nosed, flip-top cabins nang maaga. Sa kasalukuyan, ang paggamit ng mga produktong fiberglass sa katamtaman at mabibigat na mga trak sa China ay medyo laganap, kabilang ang mahabang ilong na makina.mga takip, mga bumper, mga takip sa harap, mga takip sa bubong ng cabin, mga palda sa gilid, at mga deflector. Isang kilalang domestic na tagagawa ng mga deflector, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., ang halimbawa nito. Kahit na ang ilan sa mga mararangyang malalaking sleeper cabin sa mga hinahangaang American long-nose truck ay gawa sa fiberglass.
Magaan, mataas ang lakas, kaagnasan-lumalaban, malawakang ginagamit sa mga sasakyan
Dahil sa mababang gastos nito, maikling ikot ng produksyon, at malakas na kakayahang umangkop sa disenyo, ang mga fiberglass na materyales ay malawakang ginagamit sa maraming aspeto ng pagmamanupaktura ng trak. Halimbawa, ilang taon na ang nakalipas, ang mga domestic truck ay may monotonous at matibay na disenyo, na hindi pangkaraniwan ang personalized na exterior styling. Sa mabilis na pag-unlad ng mga domestic highway, nah lubos na nagpasigla ng mahabang transportasyon, ang kahirapan sa pagbuo ng mga personalized na hitsura ng cabin mula sa buong bakal, mataas na gastos sa disenyo ng amag, at mga isyu tulad ng kalawang at pagtagas sa mga multi-panel na welded na istruktura ang nagbunsod sa maraming mga tagagawa na pumili ng fiberglass para sa mga takip ng bubong ng cabin.
Sa kasalukuyan, maraming trak ang gumagamit ng fimga materyales na berglass para sa mga pabalat sa harap at mga bumper.
Ang Fiberglass ay nailalarawan sa pamamagitan ng magaan at mataas na lakas nito, na may density na nasa pagitan ng 1.5 at 2.0. Ito ay halos isang-kapat hanggang ikalimang bahagi ng density ng carbon steel at mas mababa pa kaysa sa aluminyo. Sa paghahambing sa 08F na bakal, ang isang 2.5mm makapal na fiberglass ay may alakas na katumbas ng 1mm makapal na bakal. Bukod pa rito, ang fiberglass ay maaaring flexible na idinisenyo ayon sa mga pangangailangan, na nag-aalok ng mas mahusay na pangkalahatang integridad at mahusay na paggawa. Nagbibigay-daan ito para sa isang flexible na pagpili ng mga proseso ng paghubog batay sa hugis, layunin, at dami ng produkto. Ang proseso ng paghubog ay simple, madalas na nangangailangan lamang ng isang hakbang, at ang materyal ay may mahusay na paglaban sa kaagnasan. Maaari nitong labanan ang mga kondisyon ng atmospera, tubig, at mga karaniwang konsentrasyon ng mga acid, base, at asin. Samakatuwid, maraming mga trak ang kasalukuyang gumagamit ng mga fiberglass na materyales para sa mga bumper sa harap, mga pabalat sa harap, mga palda sa gilid, at mga deflector.
Oras ng post: Ene-02-2024
