Los materiales no metálicos utilizados en los automóviles incluyen plásticos, caucho, selladores adhesivos, materiales de fricción, telas, vidrio y otros materiales. Estos materiales involucran a diversos sectores industriales como el petroquímico, la industria ligera, el textil y los materiales de construcción. Por tanto, la aplicación de materiales no metálicos en los automóviles es un reflejo de la coCombina fuerza económica y tecnológica, y también abarca una amplia gama de capacidades de desarrollo y aplicación de tecnología en industrias relacionadas.
Actualmente, la fibra de vidrio riendaLos materiales compuestos forzados aplicados en automóviles incluyen termoplásticos reforzados con fibra de vidrio (QFRTP), termoplásticos reforzados con esteras de fibra de vidrio (GMT), compuestos de moldeo en láminas (SMC), materiales de moldeo por transferencia de resina (RTM) y productos FRP colocados a mano.
El principal refuerzo de fibra de vidrio.Los plásticos usados actualmente en el automóvil son el polipropileno (PP) reforzado con fibra de vidrio, la poliamida 66 (PA66) o PA6 reforzada con fibra de vidrio y, en menor medida, los materiales PBT y PPO.
Los productos de PP (polipropileno) reforzado poseen alta rigidez y tenacidad, y sus propiedades mecánicas se pueden mejorar varias veces, incluso varias veces. El PP reforzado se utiliza en áreas scomo muebles de oficina, por ejemplo sillas infantiles con respaldo alto y sillas de oficina; También se utiliza en ventiladores axiales y centrífugos dentro de equipos de refrigeración como refrigeradores y aires acondicionados.
Los materiales de PA (poliamida) reforzados ya se utilizan tanto en vehículos comerciales como de pasajeros, normalmente para fabricar piezas funcionales pequeñas. Los ejemplos incluyen cubiertas protectoras para cuerpos de cerraduras, cuñas de seguro, tuercas incrustadas, pedales de acelerador, protectores de cambio de marchas y manijas de apertura. Si el material elegido por el fabricante de la pieza es de material inestablecalidad, el proceso de fabricación es inadecuado o el material no se seca adecuadamente, puede provocar la fractura de partes débiles del producto.
con el autoDebido a la creciente demanda de materiales livianos y respetuosos con el medio ambiente por parte de la industria automotriz, las industrias automotrices extranjeras se están inclinando más hacia el uso de materiales GMT (termoplásticos con estera de vidrio) para satisfacer las necesidades de los componentes estructurales. Esto se debe principalmente a la excelente tenacidad, el corto ciclo de moldeo, la alta eficiencia de producción, los bajos costos de procesamiento y la naturaleza no contaminante del GMT, lo que lo convierte en uno de los materiales del siglo XXI. GMT se utiliza principalmente en la producción de soportes multifuncionales, soportes para tableros, marcos de asientos, protectores de motor y soportes para baterías en vehículos de pasajeros. Por ejemplo, los Audi A6 y A4 producidos actualmente por FAW-Volkswagen utilizan materiales GMT, pero no han logrado una producción localizada.
Mejorar la calidad general de los automóviles para alcanzar los niveles avanzados internacionales y lograrPara reducir el peso, la vibración y el ruido, las unidades nacionales han realizado investigaciones sobre los procesos de producción y moldeado de productos de materiales GMT. Tienen capacidad para la producción en masa de materiales GMT y se ha construido una línea de producción con una producción anual de 3000 toneladas de material GMT en Jiangyin, Jiangsu. Los fabricantes de automóviles nacionales también están utilizando materiales GMT en el diseño de algunos modelos y han comenzado la producción de prueba por lotes.
El compuesto de moldeo en láminas (SMC) es un importante plástico termoendurecible reforzado con fibra de vidrio. Debido a su excelente rendimiento, capacidad de producción a gran escala y capacidad para lograr superficies de grado A, se ha utilizado ampliamente en automóviles. Actualmente, la aplicación deLos materiales SMC extranjeros en la industria automotriz han logrado nuevos avances. El principal uso de SMC en automóviles es en paneles de carrocería, representando el 70% del uso de SMC. El crecimiento más rápido se da en componentes estructurales y piezas de transmisión. En los próximos cinco años, se espera que el uso de SMC en automóviles aumente entre un 22% y un 71%, mientras que en otras industrias el crecimiento será entre un 13% y un 35%.
Estado de la solicituds y tendencias de desarrollo
1. El compuesto de moldeo de láminas (SMC) reforzado con fibra de vidrio de alto contenido se utiliza cada vez más en componentes estructurales de automóviles. Se demostró por primera vez en piezas estructurales de dos modelos Ford (Explorer y Ranger) en 1995. Debido a su multifuncionalidad, se considera ampliamente que tiene ventajas en el diseño estructural, lo que lleva a su aplicación generalizada en tableros de instrumentos, sistemas de dirección, sistemas de radiadores y sistemas de dispositivos electrónicos de automóviles.
Los soportes superior e inferior moldeados por la empresa estadounidense Budd utilizan un material compuesto que contiene un 40% de fibra de vidrio en poliéster insaturado. Esta estructura frontal de dos piezas cumple con los requisitos del usuario, con el extremo frontal de la cabina inferior extendiéndose hacia adelante. El hermano superiorEl soporte se fija en el dosel delantero y en la estructura de la carrocería delantera, mientras que el soporte inferior funciona en conjunto con el sistema de enfriamiento. Estos dos soportes están interconectados y cooperan con el dosel del automóvil y la estructura de la carrocería para estabilizar la parte delantera.
2. La aplicación de materiales compuestos de moldeo en láminas (SMC) de baja densidad: el SMC de baja densidad tiene una gravedad específicay de 1,3, y las aplicaciones y pruebas prácticas han demostrado que es un 30% más ligero que el SMC estándar, que tiene una gravedad específica de 1,9. El uso de este SMC de baja densidad puede reducir el peso de las piezas en aproximadamente un 45 % en comparación con piezas similares fabricadas en acero. Todos los paneles interiores y los nuevos interiores del techo del modelo Corvette '99 de General Motors en EE. UU. están hechos de SMC de baja densidad. Además, el SMC de baja densidad también se utiliza en puertas de automóviles, capós de motores y tapas de maleteros.
3. Otras aplicaciones de SMC en automóviles, más allá de los nuevos usos mencionados anteriormente, incluyen la producción de varionosotros otras partes. Estos incluyen puertas de cabina, techos inflables, esqueletos de parachoques, puertas de carga, parasoles, paneles de carrocería, tuberías de drenaje de techo, franjas laterales de cobertizos para automóviles y cajas de camiones, entre los cuales el mayor uso es en paneles exteriores de carrocería. En cuanto al estado de las aplicaciones nacionales, con la introducción de la tecnología de producción de automóviles de pasajeros en China, el SMC se adoptó por primera vez en vehículos de pasajeros, utilizándose principalmente en compartimentos de neumáticos de repuesto y esqueletos de parachoques. Actualmente, también se aplica en vehículos comerciales para piezas como placas de cubierta de sala de amortiguadores, tanques de expansión, abrazaderas de velocidad de línea, particiones grandes y pequeñas, conjuntos de cubiertas de entrada de aire y más.
Material compuesto de PRFVBallestas para automóviles
El método de moldeo por transferencia de resina (RTM) implica presionar la resina en un molde cerrado que contiene fibras de vidrio, seguido de un curado a temperatura ambiente o con calor. En comparación con la hoja MoldiCon el método compuesto (SMC), RTM ofrece equipos de producción más simples, menores costos de molde y excelentes propiedades físicas de los productos, pero solo es adecuado para producción a mediana y pequeña escala. Actualmente, las piezas de automóviles producidas según el método RTM en el extranjero se han extendido a revestimientos de carrocería completa. Por el contrario, a nivel nacional en China, la tecnología de moldeo RTM para la fabricación de piezas de automóviles aún se encuentra en la etapa de desarrollo e investigación, esforzándose por alcanzar los niveles de producción de productos extranjeros similares en términos de propiedades mecánicas de la materia prima, tiempo de curado y especificaciones del producto terminado. Las piezas de automóviles desarrolladas e investigadas a nivel nacional utilizando el método RTM incluyen parabrisas, portones traseros, difusores, techos, parachoques y puertas traseras elevables para los automóviles Fukang.
Sin embargo, ¿cómo aplicar de forma más rápida y eficaz el proceso RTM a los automóviles?Los requisitos de materiales para la estructura del producto, el nivel de rendimiento del material, los estándares de evaluación y el logro de superficies de grado A son temas de preocupación en la industria automotriz. Estos son también los requisitos previos para la adopción generalizada de RTM en la fabricación de piezas de automóvil.
¿Por qué FRP?
Desde la perspectiva de los fabricantes de automóviles, los FRP (plásticos reforzados con fibra) en comparación con otroser materiales, es un material alternativo muy atractivo. Tomando SMC/BMC (compuesto de moldeo en láminas/compuesto de moldeo a granel) como ejemplos:
* Ahorro de peso
* Integración de componentes
* Flexibilidad de diseño
* Inversión significativamente menor
* Facilita la integración de sistemas de antena.
* Estabilidad dimensional (bajo coeficiente de expansión térmica lineal, comparable al acero)
* Mantiene un alto rendimiento mecánico en condiciones de alta temperatura.
Compatible con E-coating (pintura electrónica)
Los conductores de camiones son muy conscientes de que la resistencia del aire, también conocida como resistencia, siempre ha sido un factor importante.Diversario para camiones. La gran superficie frontal de los camiones, el chasis alto y los remolques de forma cuadrada los hacen particularmente susceptibles a la resistencia del aire.
para contrarrestarresistencia del aire, lo que inevitablemente aumenta la carga del motor, cuanto más rápida sea la velocidad, mayor será la resistencia. El aumento de carga debido a la resistencia del aire conduce a un mayor consumo de combustible. Para reducir la resistencia al viento que experimentan los camiones y, por tanto, reducir el consumo de combustible, los ingenieros se han devanado los sesos. Además de adoptar diseños aerodinámicos para la cabina, se han agregado muchos dispositivos para reducir la resistencia del aire en el marco y la parte trasera del remolque. ¿Cuáles son estos dispositivos diseñados para reducir la resistencia al viento en los camiones?
Deflectores de techo/laterales
El techo y los deflectores laterales están diseñados principalmente para evitar que el viento golpee directamente la caja de carga de forma cuadrada, redirigiendo la mayor parte del aire para que fluya suavemente sobre y alrededor de las partes superiores y laterales del remolque, en lugar de impactar directamente la parte delantera del mismo. caminoer, lo que provoca una resistencia significativa. Los deflectores correctamente angulados y ajustados en altura pueden reducir en gran medida la resistencia causada por el remolque.
Faldones laterales del coche
Los faldones laterales de un vehículo sirven para suavizar los lados del chasis, integrándolo perfectamente con la carrocería del automóvil. Cubren elementos como tanques de gasolina laterales y tanques de combustible, reduciendo su área frontal expuesta al viento, facilitando así un flujo de aire más suave sin crear turbulencias.
Bumpe en posición bajar
El parachoques que se extiende hacia abajo reduce el flujo de aire que ingresa debajo del vehículo, lo que ayuda a disminuir la resistencia producida por la fricción entre el chasis y elaire. Además, algunos parachoques con orificios guía no solo reducen la resistencia al viento sino que también dirigen el flujo de aire hacia los tambores o discos de freno, lo que ayuda a enfriar el sistema de frenos del vehículo.
Deflectores laterales de caja de carga
Los deflectores situados en los laterales de la caja de carga cubren parte de las ruedas y reducen la distancia entre el compartimento de carga y el suelo. Este diseño disminuye el flujo de aire que ingresa desde los lados debajo del vehículo. Debido a que cubren parte de las ruedas, estas se desvían.Los factores también reducen la turbulencia causada por la interacción entre los neumáticos y el aire.
Deflector trasero
Diseñado para perturbarEn los vórtices de aire en la parte trasera, agiliza el flujo de aire, reduciendo así la resistencia aerodinámica.
Entonces, ¿qué materiales se utilizan para fabricar los deflectores y cubiertas de los camiones? Por lo que he recopilado, en el mercado altamente competitivo, la fibra de vidrio (también conocida como plástico reforzado con vidrio o GRP) es la preferida por su peso ligero, alta resistencia, resistencia a la corrosión y resistencia.confiabilidad entre otras propiedades.
La fibra de vidrio es un material compuesto que utiliza fibras de vidrio y sus productos (como telas, esteras, hilos, etc.) de fibra de vidrio como refuerzo, con resina sintética como material de matriz.
Deflectores/Cubiertas de fibra de vidrio
Europa comenzó a utilizar fibra de vidrio en automóviles ya en 1955, con pruebas en carrocerías de modelos STM-II. En 1970, Japón utilizó fibra de vidrio para fabricar cubiertas decorativas para ruedas de automóviles, y en 1971 Suzuki fabricó cubiertas de motor y guardabarros de fibra de vidrio. En la década de 1950, el Reino Unido comenzó a utilizar fibra de vidrio, reemplazando las anteriores cabinas compuestas de acero y madera, como las del For.d S21 y los coches de tres ruedas, que aportaron un estilo completamente nuevo y menos rígido a los vehículos de esa época.
A nivel nacional en China, algunos mLos fabricantes han realizado un extenso trabajo en el desarrollo de carrocerías de vehículos de fibra de vidrio. Por ejemplo, FAW desarrolló con éxito desde el principio cubiertas de motor de fibra de vidrio y cabinas abatibles de punta plana. Actualmente, el uso de productos de fibra de vidrio en camiones medianos y pesados en China está bastante extendido, incluidos los motores de punta larga.cubiertas, parachoques, cubiertas delanteras, cubiertas de techo de cabina, faldones laterales y deflectores. Un ejemplo de esto es un conocido fabricante nacional de deflectores, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd.. Incluso algunas de las lujosas y grandes cabinas con cama de los admirados camiones americanos de morro largo están hechas de fibra de vidrio.
Ligero, de alta resistencia, corrosión.-resistente, muy utilizado en vehículos
Debido a su bajo costo, ciclo de producción corto y gran flexibilidad de diseño, los materiales de fibra de vidrio se utilizan ampliamente en muchos aspectos de la fabricación de camiones. Por ejemplo, hace unos años, los camiones domésticos tenían un diseño monótono y rígido, siendo poco común un estilo exterior personalizado. Con el rápido desarrollo de las carreteras nacionales, queh estimuló enormemente el transporte de larga distancia, la dificultad para formar apariencias de cabina personalizadas a partir de acero completo, los altos costos de diseño de moldes y problemas como óxido y fugas en estructuras soldadas de paneles múltiples llevaron a muchos fabricantes a elegir fibra de vidrio para las cubiertas del techo de las cabinas.
Actualmente, muchos camiones utilizan fiMateriales de vidrio para cubiertas delanteras y parachoques.
La fibra de vidrio se caracteriza por su ligereza y gran resistencia, con una densidad que oscila entre 1,5 y 2,0. Esto es sólo entre un cuarto y un quinto de la densidad del acero al carbono e incluso menor que la del aluminio. En comparación con el acero 08F, una fibra de vidrio de 2,5 mm de espesor tiene unaResistencia equivalente a acero de 1 mm de espesor. Además, la fibra de vidrio se puede diseñar de manera flexible según las necesidades, ofreciendo una mejor integridad general y una excelente capacidad de fabricación. Permite una elección flexible de procesos de moldeo según la forma, el propósito y la cantidad del producto. El proceso de moldeo es simple, a menudo requiere un solo paso y el material tiene buena resistencia a la corrosión. Puede resistir condiciones atmosféricas, agua y concentraciones comunes de ácidos, bases y sales. Por lo tanto, muchos camiones utilizan actualmente materiales de fibra de vidrio para parachoques delanteros, cubiertas delanteras, faldones laterales y deflectores.
Hora de publicación: 02-ene-2024
