De niet-metalen materialen die in auto's worden gebruikt, omvatten kunststoffen, rubber, lijm, afdichtingsmiddelen, frictiematerialen, textiel, glas en andere materialen. Deze materialen zijn afkomstig uit diverse industriële sectoren, zoals de petrochemie, lichte industrie, textiel en bouwmaterialen. De toepassing van niet-metalen materialen in auto's weerspiegelt daarom de samenhang tussen deze sectoren en de industrie.Het combineert economische en technologische kracht en omvat tevens een breed scala aan mogelijkheden voor technologieontwikkeling en -toepassing in aanverwante sectoren.
Momenteel wordt glasvezel gebruikt voor de versterking.Geforceerde composietmaterialen die in auto's worden toegepast, omvatten glasvezelversterkte thermoplasten (QFRTP), glasvezelmatversterkte thermoplasten (GMT), sheet molding compounds (SMC), resin transfer molding materials (RTM) en handmatig aangebrachte FRP-producten.
De belangrijkste glasvezelversterkingDe meest gebruikte kunststoffen in de automobielindustrie zijn glasvezelversterkt polypropyleen (PP), glasvezelversterkt polyamide 66 (PA66) of PA6, en in mindere mate PBT- en PPO-materialen.
Versterkte PP-producten (polypropyleen) bezitten een hoge stijfheid en taaiheid, en hun mechanische eigenschappen kunnen vele malen, zelfs meervoudig, verbeterd worden. Versterkte PP wordt gebruikt in diverse toepassingsgebieden.Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in kantoormeubilair, zoals kinderstoelen met hoge rugleuning en bureaustoelen; het wordt ook toegepast in axiale en centrifugale ventilatoren in koelapparatuur zoals koelkasten en airconditioners.
Versterkte PA-materialen (polyamide) worden al gebruikt in zowel personen- als bedrijfsvoertuigen, meestal voor de vervaardiging van kleine functionele onderdelen. Voorbeelden hiervan zijn beschermkappen voor slotbehuizingen, borgwiggen, ingebedde moeren, gaspedalen, versnellingspookbeschermers en openingsgrepen. Als het door de onderdelenfabrikant gekozen materiaal instabiel is, kan dit problemen veroorzaken.Een slechte kwaliteit, een ongeschikt productieproces of onvoldoende droging van het materiaal kunnen leiden tot breuken in zwakke plekken van het product.
Met de automaatDoor de toenemende vraag van de auto-industrie naar lichtgewicht en milieuvriendelijke materialen, kiezen buitenlandse autofabrikanten steeds vaker voor GMT-materialen (glasvezelmatthermoplasten) voor de productie van structurele componenten. Dit is voornamelijk te danken aan de uitstekende taaiheid, korte vormcyclus, hoge productie-efficiëntie, lage verwerkingskosten en milieuvriendelijke eigenschappen van GMT, waardoor het een van de materialen van de 21e eeuw is. GMT wordt vooral gebruikt voor de productie van multifunctionele beugels, dashboardbeugels, stoelframes, motorbeschermers en accuhouders in personenauto's. Zo maken de Audi A6 en A4, die momenteel door FAW-Volkswagen worden geproduceerd, gebruik van GMT-materialen, maar de lokale productie is nog niet gerealiseerd.
Om de algehele kwaliteit van auto's te verbeteren en aan te passen aan de internationale geavanceerde normen, en om te bereiken...Om gewicht, trillingen en geluid te verminderen, hebben binnenlandse bedrijven onderzoek gedaan naar de productie- en vormprocessen van GMT-materialen. Ze hebben de capaciteit voor massaproductie van GMT-materialen en er is een productielijn gebouwd in Jiangyin, Jiangsu, met een jaarlijkse output van 3000 ton GMT-materiaal. Ook binnenlandse autofabrikanten gebruiken GMT-materialen bij het ontwerp van sommige modellen en zijn begonnen met proefproductie.
Sheet molding compound (SMC) is een belangrijk glasvezelversterkt thermohardend plastic. Dankzij de uitstekende prestaties, de mogelijkheid tot grootschalige productie en de mogelijkheid om oppervlakken van A-kwaliteit te bereiken, wordt het veelvuldig gebruikt in de automobielindustrie. Momenteel wordt het toegepast in diverse sectoren.Buitenlandse SMC-materialen in de auto-industrie hebben nieuwe vooruitgang geboekt. Het grootste deel van het SMC-gebruik in auto's vindt plaats in carrosseriepanelen, goed voor 70% van het totale SMC-gebruik. De snelste groei wordt gezien in structurele componenten en transmissieonderdelen. De komende vijf jaar zal het gebruik van SMC in de auto-industrie naar verwachting met 22% tot 71% toenemen, terwijl de groei in andere sectoren tussen de 13% en 35% zal liggen.
Aanvraagstatuss en ontwikkelingstrends
1. Hoogwaardig glasvezelversterkt plaatvormmateriaal (SMC) wordt steeds vaker gebruikt in structurele onderdelen van auto's. Het werd voor het eerst toegepast in structurele onderdelen van twee Ford-modellen (E).xplorer en Ranger) in 1995. Vanwege de multifunctionaliteit wordt het algemeen beschouwd als een materiaal met voordelen in structureel ontwerp, wat leidt tot een brede toepassing in dashboards, stuursystemen, radiatorsystemen en elektronische apparaten in auto's.
De boven- en onderbeugels, gegoten door het Amerikaanse bedrijf Budd, maken gebruik van een composietmateriaal dat 40% glasvezel in onverzadigd polyester bevat. Deze tweedelige voorconstructie voldoet aan de eisen van de gebruiker, waarbij het voorste gedeelte van de onderste cabine naar voren uitsteekt. De bovenste beugelsDe beugel is bevestigd aan de voorste kap en de carrosseriestructuur, terwijl de onderste beugel samenwerkt met het koelsysteem. Deze twee beugels zijn met elkaar verbonden en werken samen met de kap en de carrosseriestructuur om de voorkant van de auto te stabiliseren.
2. Toepassing van Sheet Molding Compound (SMC) materialen met een lage dichtheid: SMC met een lage dichtheid heeft een soortelijk gewichtMet een soortelijk gewicht van 1,3 en praktische toepassingen en tests is gebleken dat het 30% lichter is dan standaard SMC, dat een soortelijk gewicht van 1,9 heeft. Door dit SMC met lage dichtheid te gebruiken, kan het gewicht van onderdelen met ongeveer 45% worden verminderd in vergelijking met vergelijkbare onderdelen van staal. Alle binnenpanelen en de nieuwe dakbekleding van de Corvette '99 van General Motors in de VS zijn gemaakt van SMC met lage dichtheid. Daarnaast wordt SMC met lage dichtheid ook gebruikt in autodeuren, motorkappen en achterkleppen.
3. Andere toepassingen van SMC in de automobielindustrie, naast de eerder genoemde nieuwe toepassingen, omvatten de productie van diverseSMC wordt ook gebruikt in andere onderdelen. Denk hierbij aan cabinedeuren, opblaasbare daken, bumperframes, laadkleppen, zonnekleppen, carrosseriepanelen, dakafvoerbuizen, zijstrips van autostallen en laadbakken, waarbij het het meest wordt toegepast in carrosseriepanelen aan de buitenkant. Wat de binnenlandse toepassing betreft, werd SMC met de introductie van de productietechnologie voor personenauto's in China voor het eerst gebruikt in personenauto's, voornamelijk in reservewielcompartimenten en bumperframes. Momenteel wordt het ook toegepast in bedrijfsvoertuigen voor onderdelen zoals afdekplaten voor veerpootruimtes, expansievaten, leidingklemmen, grote/kleine scheidingswanden, luchtinlaatkappen en meer.
GFRP-composietmateriaalAutobladveren
Bij de Resin Transfer Molding (RTM)-methode wordt hars in een gesloten mal met glasvezels geperst, waarna het uithardt bij kamertemperatuur of door verhitting. In vergelijking met de Sheet Molding-methode...In tegenstelling tot de SMC-methode (Single Molding Composite), biedt RTM (Reverse Thermal Molding) eenvoudigere productieapparatuur, lagere matrijskosten en uitstekende fysieke eigenschappen van de producten, maar is het alleen geschikt voor middelgrote en kleine producties. In het buitenland worden auto-onderdelen die met de RTM-methode worden geproduceerd, inmiddels uitgebreid naar volledige carrosserieën. In China bevindt de RTM-vormtechnologie voor de productie van auto-onderdelen zich daarentegen nog in de ontwikkelings- en onderzoeksfase. Het bedrijf streeft ernaar het productieniveau van vergelijkbare buitenlandse producten te bereiken wat betreft mechanische eigenschappen van de grondstoffen, uithardingstijd en specificaties van het eindproduct. Auto-onderdelen die in China met de RTM-methode zijn ontwikkeld en onderzocht, omvatten voorruiten, achterkleppen, diffusers, daken, bumpers en achterdeuren voor Fukang-auto's.
Hoe kan het RTM-proces echter sneller en effectiever worden toegepast op auto's? Dat vereist eenDe materiaaleisen voor de productstructuur, het prestatieniveau van het materiaal, de evaluatienormen en het behalen van A-klasse oppervlakken zijn belangrijke aandachtspunten in de auto-industrie. Dit zijn tevens de voorwaarden voor de wijdverspreide toepassing van RTM bij de productie van auto-onderdelen.
Waarom FRP?
Vanuit het perspectief van autofabrikanten is FRP (vezelversterkte kunststoffen) vergeleken met andere materialen voordeliger.is een zeer aantrekkelijk alternatief materiaal. Neem bijvoorbeeld SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound):
* Gewichtsbesparing
* Componentintegratie
* Flexibiliteit in het ontwerp
* Aanzienlijk lagere investering
* Vergemakkelijkt de integratie van antennesystemen
* Dimensionale stabiliteit (lage coëfficiënt van lineaire thermische uitzetting, vergelijkbaar met staal)
* Behoudt hoge mechanische prestaties onder hoge temperaturen.
Geschikt voor E-coating (elektronische lak).
Vrachtwagenchauffeurs zijn zich er terdege van bewust dat luchtweerstand, ook wel drag genoemd, altijd een belangrijke factor is geweest.Een tegenstander voor vrachtwagens. Het grote frontale oppervlak van vrachtwagens, het hoge chassis en de vierkante vorm van de trailers maken ze bijzonder gevoelig voor luchtweerstand.
Om tegen te gaanLuchtweerstand verhoogt onvermijdelijk de belasting van de motor; hoe hoger de snelheid, hoe groter de weerstand. De verhoogde belasting door luchtweerstand leidt tot een hoger brandstofverbruik. Om de luchtweerstand van vrachtwagens te verminderen en daarmee het brandstofverbruik te verlagen, hebben ingenieurs zich het hoofd gebroken. Naast het toepassen van aerodynamische ontwerpen voor de cabine, zijn er veel voorzieningen toegevoegd om de luchtweerstand op het chassis en het achterste deel van de trailer te verminderen. Wat zijn deze voorzieningen die ontworpen zijn om de luchtweerstand van vrachtwagens te verminderen?
Dak-/zijdeflectoren
De dak- en zijwinddeflectoren zijn voornamelijk ontworpen om te voorkomen dat de wind direct op de vierkante laadbak blaast. De meeste lucht wordt omgeleid, zodat deze soepel over en rond de boven- en zijkanten van de trailer stroomt, in plaats van direct op de voorkant van de trailer te botsen.Dit veroorzaakt aanzienlijke weerstand. Goed geplaatste en in hoogte verstelbare deflectoren kunnen de weerstand van de trailer aanzienlijk verminderen.
Autozijskirts
Zijskirts op een voertuig zorgen ervoor dat de zijkanten van het chassis er vloeiender uitzien en naadloos aansluiten op de carrosserie. Ze bedekken elementen zoals aan de zijkant gemonteerde brandstoftanks en brandstofreservoirs, waardoor het frontale oppervlak dat aan de wind wordt blootgesteld, wordt verkleind. Dit bevordert een soepelere luchtstroom zonder turbulentie te veroorzaken.
Laag geplaatste hobbelr
De naar beneden uitstekende bumper vermindert de luchtstroom onder het voertuig, wat helpt bij het verminderen van de weerstand die wordt veroorzaakt door de wrijving tussen het chassis en delucht. Daarnaast verminderen sommige bumpers met geleidingsgaten niet alleen de luchtweerstand, maar leiden ze ook de luchtstroom naar de remtrommels of remschijven, wat bijdraagt aan de koeling van het remsysteem van het voertuig.
Zijdeflectoren voor de laadbak
De deflectoren aan de zijkanten van de laadbak bedekken een deel van de wielen en verkleinen de afstand tussen de laadruimte en de grond. Dit ontwerp vermindert de luchtstroom die van de zijkanten onder het voertuig binnenkomt. Doordat ze een deel van de wielen bedekken, verminderen deze deflectoren de luchtstroom.De aerodynamische elementen verminderen ook de turbulentie die ontstaat door de interactie tussen de banden en de lucht.
Achterdeflector
Ontworpen om te ontwrichtenDoor de luchtwervels aan de achterkant te stroomlijnen, wordt de luchtstroom geoptimaliseerd, waardoor de aerodynamische weerstand wordt verminderd.
Welke materialen worden er gebruikt voor de windgeleiders en afdekkingen van vrachtwagens? Naar mijn weten wordt in deze zeer concurrerende markt glasvezel (ook wel bekend als glasvezelversterkt kunststof of GRP) geprefereerd vanwege het lichte gewicht, de hoge sterkte, de corrosiebestendigheid en de duurzaamheid.aansprakelijkheid, naast andere eigenschappen.
Glasvezel is een composietmateriaal dat glasvezels en glasvezelproducten (zoals glasvezeldoek, -matten, -garen, enz.) gebruikt als versterking, waarbij synthetische hars dient als matrixmateriaal.
Glasvezel deflectoren/afdekkingen
Europa begon al in 1955 met het gebruik van glasvezel in auto's, met proeven op de carrosserieën van het STM-II-model. In 1970 gebruikte Japan glasvezel voor de productie van decoratieve wieldoppen, en in 1971 maakte Suzuki motorkappen en spatborden van glasvezel. In de jaren 50 begon het Verenigd Koninkrijk met het gebruik van glasvezel, ter vervanging van de eerdere cabines van staal en houtcomposiet, zoals die in de Ford.De S21 en driewielige auto's brachten een compleet nieuwe en minder rigide stijl naar de voertuigen van die tijd.
Binnen China zijn sommige mFabrikanten hebben veel werk verricht aan de ontwikkeling van carrosserieën van glasvezel. Zo ontwikkelde FAW al vroeg met succes motorkappen en vlakke, opklapbare cabines van glasvezel. Momenteel is het gebruik van glasvezelproducten in middelzware en zware vrachtwagens in China wijdverspreid, inclusief motorcabines met een lange neus.Bekleding, bumpers, voorkappen, cabinedaken, zijskirts en windgeleiders. Een bekende binnenlandse fabrikant van windgeleiders, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., is hiervan een goed voorbeeld. Zelfs sommige van de luxueuze, grote slaapcabines in de bewonderde Amerikaanse vrachtwagens met lange neus zijn van glasvezel gemaakt.
Lichtgewicht, zeer sterk, corrosiebestendig-bestendig, veel gebruikt in voertuigen
Vanwege de lage kosten, de korte productiecyclus en de grote ontwerpflexibiliteit worden glasvezelmaterialen veelvuldig gebruikt in diverse aspecten van de vrachtwagenindustrie. Zo hadden binnenlandse vrachtwagens een paar jaar geleden een monotoon en stijf ontwerp, waarbij gepersonaliseerde exterieurstyling ongebruikelijk was. Met de snelle ontwikkeling van het binnenlandse snelwegennet, dat...Hoewel de vraag naar langeafstandstransport sterk is toegenomen, hebben de moeilijkheid om cabines volledig van staal te maken tot een gepersonaliseerd uiterlijk, de hoge kosten voor het ontwerpen van mallen en problemen zoals roest en lekkages in gelaste constructies met meerdere panelen ertoe geleid dat veel fabrikanten voor glasvezel hebben gekozen voor de dakbedekking van cabines.
Momenteel gebruiken veel vrachtwagens fiGlasvezelmaterialen voor voorkappen en bumpers.
Glasvezel wordt gekenmerkt door zijn lichte gewicht en hoge sterkte, met een dichtheid tussen 1,5 en 2,0. Dit is slechts ongeveer een kwart tot een vijfde van de dichtheid van koolstofstaal en zelfs lager dan die van aluminium. In vergelijking met 08F-staal heeft een 2,5 mm dikke glasvezel eenDe sterkte is vergelijkbaar met die van 1 mm dik staal. Bovendien kan glasvezel flexibel worden ontworpen, afhankelijk van de behoeften, wat zorgt voor een betere algehele integriteit en uitstekende verwerkbaarheid. Het biedt een flexibele keuze aan vormprocessen op basis van de vorm, het doel en de hoeveelheid van het product. Het vormproces is eenvoudig, vaak met slechts één stap, en het materiaal heeft een goede corrosiebestendigheid. Het is bestand tegen atmosferische omstandigheden, water en gangbare concentraties van zuren, basen en zouten. Daarom gebruiken veel vrachtwagens tegenwoordig glasvezelmaterialen voor voorbumpers, frontkappen, zijskirts en deflectoren.
Geplaatst op: 2 januari 2024
