Los materiales no metálicos utilizados en automóviles incluyen plásticos, caucho, selladores adhesivos, materiales de fricción, telas, vidrio y otros. Estos materiales involucran diversos sectores industriales, como la petroquímica, la industria ligera, los textiles y los materiales de construcción. Por lo tanto, la aplicación de materiales no metálicos en automóviles es un reflejo de la coCombina fortaleza económica y tecnológica y también abarca una amplia gama de capacidades de desarrollo y aplicación de tecnología en industrias relacionadas.
En la actualidad, la fibra de vidrio reinaLos materiales compuestos forzados aplicados en automóviles incluyen termoplásticos reforzados con fibra de vidrio (QFRTP), termoplásticos reforzados con estera 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 vidrioLos plásticos reforzados que se utilizan actualmente en los automóviles son el polipropileno reforzado con fibra de vidrio (PP), la poliamida 66 reforzada con fibra de vidrio (PA66) o PA6 y, en menor medida, los materiales PBT y PPO.
Los productos de PP (polipropileno) reforzado poseen alta rigidez y tenacidad, y sus propiedades mecánicas pueden mejorarse varias veces, incluso varias veces. El PP reforzado se utiliza en áreas...Como por ejemplo en muebles de oficina, en sillas de respaldo alto para niños 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) reforzada ya se utilizan tanto en vehículos de pasajeros como comerciales, generalmente para la fabricación de pequeñas piezas funcionales. Algunos ejemplos incluyen cubiertas protectoras para cuerpos de cerraduras, cuñas de seguro, tuercas embutidas, pedales de acelerador, protectores de palanca de cambios y manijas de apertura. Si el material elegido por el fabricante de la pieza es inestable...calidad, el proceso de fabricación es inadecuado o el material no se seca correctamente, puede provocar la fractura de partes débiles del producto.
Con el automAnte la creciente demanda de materiales ligeros y ecológicos en la industria automotriz, las industrias automotrices extranjeras se inclinan cada vez más por el uso de materiales GMT (termoplásticos de fibra de vidrio) para satisfacer las necesidades de componentes estructurales. Esto se debe principalmente a su excelente tenacidad, ciclo de moldeo corto, alta eficiencia de producción, bajos costos de procesamiento y su naturaleza no contaminante, lo que lo convierte en uno de los materiales del siglo XXI. El GMT se utiliza principalmente en la producción de soportes multifuncionales, soportes para tableros de instrumentos, marcos de asientos, protectores de motor y soportes de batería en vehículos de pasajeros. Por ejemplo, los Audi A6 y A4, actualmente producidos por FAW-Volkswagen, utilizan materiales GMT, pero aún no se han producido localmente.
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 investigado los procesos de producción y moldeo de materiales GMT. Tienen capacidad para la producción en masa de materiales GMT y han construido una línea de producción con una producción anual de 3000 toneladas en Jiangyin, Jiangsu. Los fabricantes de automóviles nacionales también utilizan materiales GMT en el diseño de algunos modelos y han iniciado la producción de prueba en lotes.
El compuesto de moldeo de láminas (SMC) es un importante plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio. Debido a su excelente rendimiento, capacidad de producción a gran escala y capacidad para lograr superficies de primera calidad, se ha utilizado ampliamente en automóviles. Actualmente, la aplicación deLos materiales SMC extranjeros en la industria automotriz han experimentado un nuevo avance. El principal uso de SMC en automóviles se encuentra en los paneles de carrocería, representando el 70 % del consumo de SMC. El crecimiento más rápido se observa 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 del 13 % al 35 %.
Estado de la aplicacións y tendencias de desarrollo
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 amplia aplicación en tableros de instrumentos de automóviles, sistemas de dirección, sistemas de radiador y sistemas de dispositivos electrónicos.
Los soportes superior e inferior, moldeados por la empresa estadounidense Budd, utilizan un material compuesto con un 40 % de fibra de vidrio en poliéster insaturado. Esta estructura frontal de dos piezas satisface las necesidades del usuario, con la parte delantera de la cabina inferior extendiéndose hacia adelante. El soporte superior...El soporte se fija a la capota y a la carrocería delantera, mientras que el soporte inferior funciona en conjunto con el sistema de refrigeración. Estos dos soportes están interconectados y cooperan con la capota y la carrocería para estabilizar el frontal.
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 prácticas y las pruebas 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 de acero. Todos los paneles interiores y los nuevos techos del Corvette '99 de General Motors en EE. UU. están fabricados con SMC de baja densidad. Además, el SMC de baja densidad también se utiliza en puertas, capós y tapas de maleteros de automóviles.
3. Otras aplicaciones del SMC en automóviles, más allá de los nuevos usos mencionados anteriormente, incluyen la producción de varioOtras piezas. Estas incluyen puertas de cabina, techos inflables, esqueletos de parachoques, puertas de carga, parasoles, paneles de carrocería, tuberías de drenaje de techo, listones laterales de cobertizos y cajas de camiones, siendo el uso más común en paneles exteriores de carrocería. En cuanto a su aplicación nacional, 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 llantas de repuesto y esqueletos de parachoques. Actualmente, también se utiliza en vehículos comerciales para piezas como placas de cubierta de compartimentos de amortiguadores, tanques de expansión, abrazaderas de velocidad de línea, particiones grandes y pequeñas, conjuntos de cubiertas de admisión de aire, etc.
Material compuesto de PRFVBallestas automotrices
El método de Moldeo por Transferencia de Resina (RTM) consiste en prensar la resina en un molde cerrado que contiene fibras de vidrio, seguido de su curado a temperatura ambiente o con calor. En comparación con el Moldeo por Transferencia de Resina (RTM),El método RTM (Compuesto de Metales Sólidos) ofrece equipos de producción más sencillos, menores costos de moldeo y excelentes propiedades físicas, pero solo es adecuado para la producción a mediana y pequeña escala. Actualmente, las piezas de automoción producidas mediante el método RTM en el extranjero se han extendido a los revestimientos de carrocería. En cambio, en China, la tecnología de moldeo RTM para la fabricación de piezas de automoción aún se encuentra en fase de desarrollo e investigación, con el objetivo de alcanzar los niveles de producción de productos extranjeros similares en cuanto a propiedades mecánicas de la materia prima, tiempo de curado y especificaciones del producto terminado. Entre las piezas de automoción desarrolladas e investigadas a nivel nacional mediante el método RTM se incluyen parabrisas, portones traseros, difusores, techos, parachoques y puertas traseras elevables para automóviles Fukang.
Sin embargo, ¿cómo aplicar de manera 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 la obtención de superficies de grado A son cuestiones de interés en la industria automotriz. Estos también son los requisitos previos para la adopción generalizada del RTM en la fabricación de piezas de automoción.
¿Por qué FRP?
Desde la perspectiva de los fabricantes de automóviles, el FRP (plástico reforzado con fibra) en comparación con otrosLos materiales de moldeo son una alternativa muy atractiva. Tomemos como ejemplo el SMC/BMC (compuesto de moldeo en láminas/compuesto de moldeo a granel):
* Ahorro de peso
* Integración de componentes
* Flexibilidad de diseño
* Inversión significativamente menor
* Facilita la integración de sistemas de antenas.
* 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 arrastre, siempre ha sido un factor importante.Un adversario para los camiones. La gran superficie frontal de los camiones, los chasis altos y los remolques de forma cuadrada los hacen particularmente susceptibles a la resistencia del aire.
Para contrarrestarLa resistencia del aire, que inevitablemente aumenta la carga del motor, a mayor velocidad, mayor resistencia. El aumento de carga debido a la resistencia del aire conlleva un mayor consumo de combustible. Para reducir la resistencia al viento que experimentan los camiones y, por lo tanto, el consumo de combustible, los ingenieros se han esforzado muchísimo. Además de adoptar diseños aerodinámicos para la cabina, se han añadido numerosos dispositivos para reducir la resistencia del aire en el chasis y la parte trasera del remolque. ¿Qué dispositivos están diseñados para reducir la resistencia al viento en los camiones?
Deflectores de techo/laterales
Los deflectores de techo y 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 superior y laterales del remolque, en lugar de impactar directamente el frente del camino.er, lo que genera una resistencia considerable. Unos deflectores con un ángulo y una altura adecuados pueden reducir considerablemente la resistencia que genera el remolque.
Faldones laterales del coche
Los faldones laterales de un vehículo suavizan los laterales del chasis, integrándolo a la perfección con la carrocería. Cubren elementos como los depósitos de gasolina y de combustible laterales, reduciendo su superficie frontal expuesta al viento y facilitando así un flujo de aire más fluido sin turbulencias.
Bumpe de posición bajar
El parachoques que se extiende hacia abajo reduce el flujo de aire que entra por 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 facilita la refrigeración del sistema de frenos del vehículo.
Deflectores laterales de la caja de carga
Los deflectores 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 entra por los laterales debajo del vehículo. Al cubrir parte de las ruedas, estos deflectores...Los neumáticos también reducen la turbulencia causada por la interacción entre los neumáticos y el aire.
Deflector trasero
Diseñado para interrumpirEn los vórtices de aire de la parte trasera, se agiliza el flujo de aire, reduciendo así la resistencia aerodinámica.
Entonces, ¿qué materiales se utilizan para fabricar los deflectores y cubiertas de los camiones? Según lo que he podido ver, en un mercado tan competitivo, la fibra de vidrio (también conocida como plástico reforzado con fibra de vidrio o GRP) es la preferida por su ligereza, alta resistencia, resistencia a la corrosión y...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 usar fibra de vidrio en automóviles ya en 1955, con pruebas en carrocerías del modelo STM-II. En 1970, Japón utilizó fibra de vidrio para fabricar cubiertas decorativas para ruedas, y en 1971 Suzuki fabricó cubiertas de motor y guardabarros de fibra de vidrio. En la década de 1950, el Reino Unido comenzó a usar fibra de vidrio, reemplazando las antiguas cabinas de acero y madera, como las del Foro.d S21 y los coches de tres ruedas, que aportaron un estilo completamente nuevo y menos rígido a los vehículos de aquella época.
En el ámbito nacional, en China, algunos mLos fabricantes han realizado un trabajo exhaustivo en el desarrollo de carrocerías de fibra de vidrio. Por ejemplo, FAW desarrolló con éxito cubiertas de motor de fibra de vidrio y cabinas abatibles de morro plano desde un principio. Actualmente, el uso de productos de fibra de vidrio en camiones medianos y pesados en China está bastante extendido, incluyendo motores de morro largo.Cubiertas, parachoques, cubiertas frontales, cubiertas de techo de cabina, faldones laterales y deflectores. Un reconocido fabricante nacional de deflectores, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., es un buen ejemplo de ello. Incluso algunas de las lujosas cabinas dormitorio de los admirados camiones estadounidenses de morro largo están hechas de fibra de vidrio.
Ligero, de alta resistencia y resistente a la corrosión.-resistente, ampliamente 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 nacionales tenían un diseño monótono y rígido, y el estilo exterior personalizado era poco común. Con el rápido desarrollo de las carreteras nacionales, que...La gran estimulación del transporte de larga distancia, la dificultad de crear apariencias de cabina personalizadas a partir de acero completo, los altos costos de diseño de moldes y problemas como el óxido y las filtraciones en estructuras soldadas de paneles múltiples llevaron a muchos fabricantes a elegir fibra de vidrio para las cubiertas de los techos de las cabinas.
Actualmente, muchos camiones utilizan fiMateriales de fibra de vidrio para cubiertas frontales y parachoques.
La fibra de vidrio se caracteriza por su ligereza y alta resistencia, con una densidad que oscila entre 1,5 y 2,0. Esto representa solo 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...Resistencia equivalente a acero de 1 mm de espesor. Además, la fibra de vidrio se puede diseñar con flexibilidad según las necesidades, ofreciendo una mejor integridad general y una excelente capacidad de fabricación. Esto permite una selección flexible de procesos de moldeo según la forma, el propósito y la cantidad del producto. El proceso de moldeo es sencillo, a menudo requiere un solo paso, y el material presenta una buena resistencia a la corrosión. Resiste las condiciones atmosféricas, el agua y las concentraciones habituales 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
