Los materiales no metálicos utilizados en automóviles incluyen plásticos, caucho, selladores adhesivos, materiales de fricción, telas, vidrio y otros materiales. Estos materiales involucran varios sectores industriales como petroquímicos, industria ligera, textiles y materiales de construcción. Por lo tanto, la aplicación de materiales no metálicos en automóviles es un reflejo de la COMbined Economic and Technological Fortaleza, y también abarca una amplia gama de capacidades de desarrollo tecnológico y aplicaciones en industrias relacionadas.
Actualmente, la fibra de vidrio ríoLos materiales compuestos forzados aplicados en los automóviles incluyen termoplásticos reforzados con fibra de vidrio (QFRTP), termoplástica reforzada con fibra de vidrio (GMT), compuestos de moldeo de láminas (SMC), materiales de moldeo por transferencia de resina (RTM) y productos FRP de mano.
La fibra de vidrio principal reforzaLos plásticos CED utilizados en automóviles son actualmente de polipropileno reforzado con fibra de vidrio (PP), poliamida 66 (PA66) o PA6 de fibra de vidrio, y en menor medida, materiales PBT y PPO.
Los productos de PP (polipropileno) reforzados poseen una alta rigidez y dureza, y sus propiedades mecánicas se pueden mejorar varias veces, incluso varias veces. PP reforzado se usa en áreas sUCH como muebles de oficina, por ejemplo, en sillas y sillas de oficina de retroceso infantil; También se usa en ventiladores axiales y centrífugos dentro de equipos de refrigeración como refrigeradores y aires acondicionados.
Los materiales reforzados de PA (poliamida) ya se utilizan tanto en vehículos de pasajeros como comerciales, típicamente para fabricar pequeñas piezas funcionales. Los ejemplos incluyen cubiertas de protección para cuerpos de bloqueo, cuñas de seguro, nueces integradas, pedales del acelerador, protectores de cambio de marcha y manijas de apertura. Si el material elegido por el fabricante de la pieza es inestableCalidad, el proceso de fabricación es inapropiado, o el material no se seca adecuadamente, puede conducir a la fractura de piezas débiles en el producto.
Con el automáticoLa creciente demanda de la industria otiva de materiales livianos y ecológicos, las industrias automotrices extranjeras se inclinan más hacia el uso de materiales GMT (termoplástica de estera de vidrio) para satisfacer las necesidades de los componentes estructurales. Esto se debe principalmente a la excelente dureza de GMT, un ciclo de moldeo corto, alta eficiencia de producción, bajos costos de procesamiento y naturaleza no contaminante, lo que lo convierte en uno de los materiales del siglo XXI. GMT se utiliza principalmente en la producción de soportes multifuncionales, soportes de tablero, marcos de asiento, protectores de motor y soportes de batería en vehículos de pasajeros. Por ejemplo, el Audi A6 y el A4 actualmente producidos por FAW-Volkswagen usan materiales GMT, pero no han logrado una producción localizada.
Para mejorar la calidad general de los automóviles para ponerse al día con los niveles avanzados internacionales y lograrE Reducción de peso, reducción de vibraciones y reducción de ruido, las unidades nacionales han realizado investigaciones sobre la producción y los procesos de moldeo de productos de los materiales GMT. Tienen la capacidad de 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 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 grado A, se ha utilizado ampliamente en automóviles. Actualmente, la aplicación deLos materiales SMC extranjeros en la industria automotriz han hecho un nuevo progreso. El uso principal de SMC en automóviles es en paneles corporales, lo que representa el 70% del uso de SMC. El crecimiento más rápido es en componentes estructurales y partes de transmisión. En los próximos cinco años, se espera que el uso de SMC en automóviles aumente en un 22% a 71%, mientras que en otras industrias, el crecimiento será del 13% al 35%.
STATU DE APLICACIÓNsy tendencias de desarrollo
1. El compuesto de moldeo de láminas reforzadas con fibra de vidrio alta contenido (SMC) se utiliza cada vez más en componentes estructurales automotrices. Se demostró por primera vez en partes estructurales en 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 paneles automotrices, sistemas de dirección, sistemas de radiador y sistemas electrónicos de dispositivos.
Los soportes superiores e inferiores moldeados por la compañía estadounidense Budd utilizan un material compuesto que contiene 40% de fibra de vidrio en poliéster insaturado. Esta estructura frontal de dos piezas cumple con los requisitos del usuario, con la parte delantera de la cabina inferior que se extiende hacia adelante. El BR superiorEl Acket se fija en el dosel delantero y la estructura del cuerpo delantero, mientras que el soporte inferior funciona junto con el sistema de enfriamiento. Estos dos soportes están interconectados y cooperan con el dosel del automóvil y la estructura del cuerpo para estabilizar la parte delantera.
2. La aplicación de materiales de compuesto de moldeo de láminas de baja densidad (SMC): SMC de baja densidad tiene un gravedad específicoY 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 de acero. Todos los paneles internos y los nuevos interiores del techo del modelo Corvette '99 por General Motors en los Estados Unidos están hechos de SMC de baja densidad. Además, el SMC de baja densidad también se usa en puertas de automóviles, capuchas del motor y tapas de troncal.
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, tejados inflables, esqueletos de parachoques, puertas de carga, visores de sol, paneles del cuerpo, tuberías de drenaje del techo, tiras laterales de cobertizo y cajas de camiones, entre las cuales el uso más grande se encuentra en los paneles exteriores del cuerpo. Con respecto al estado de la aplicación nacional, con la introducción de la tecnología de producción de automóviles de pasajeros en China, SMC se adoptó por primera vez en vehículos de pasajeros, utilizados principalmente en compartimentos de llantas de repuesto y esqueletos de parachoques. Actualmente, también se aplica en vehículos comerciales para piezas como placas de cobertura de la habitación de puntal, tanques de expansión, abrazaderas de velocidad de línea, particiones grandes/pequeñas, conjuntos de suelos de admisión de aire y más.
Material compuesto GFRPResortes de hoja automotriz
El método de moldeo por transferencia de resina (RTM) implica presionar la resina en un molde cerrado que contiene fibras de vidrio, seguido de curado a temperatura ambiente o con calor. En comparación con la lámina moldiMétodo de compuesto NG (SMC), RTM ofrece equipos de producción más simples, menores costos de moho y excelentes propiedades físicas de los productos, pero solo es adecuado para la producción de mediana y pequeña escala. Actualmente, las piezas automotrices producidas utilizando el método RTM en el extranjero se han extendido a cubiertas de cuerpo completo. Por el contrario, a nivel nacional en China, la tecnología de moldeo RTM para fabricar piezas automotrices todavía está en la etapa de desarrollo e investigación, lo que se esfuerza por alcanzar los niveles de producción de productos extranjeros similares en términos de propiedades mecánicas de materia prima, tiempo de curado y especificaciones de productos terminados. Las piezas automotrices desarrolladas e investigadas a nivel nacional utilizando el método RTM incluyen parabrisas, portadas traseras, difusores, techos, parachoques y puertas de elevación trasera para automóviles Fukang.
Sin embargo, cómo aplicar de manera más rápida y efectiva el proceso RTM a los automóviles, el REQUILas crementos de los materiales para la estructura del producto, el nivel de rendimiento del material, los estándares de evaluación y el logro de las superficies de grado A son problemas de preocupación en la industria automotriz. Estos también son los requisitos previos para la adopción generalizada de RTM en la fabricación de piezas automotrices.
Por qué FRP
Desde la perspectiva de los fabricantes de automóviles, FRP (plásticos reforzados de fibra) en comparación con OTHMateriales ER, es un material alternativo muy atractivo. Tomar SMC/BMC (compuesto de moldeo de láminas/compuesto de moldeo a granel) como ejemplos:
* Ahorro de peso
* Integración de componentes
* Flexibilidad de diseño
* Inversión significativamente menor
* Facilita la integración de los 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 recubrimiento electrónico (pintura electrónica)
Los conductores de los camiones son conscientes de que la resistencia del aire, también conocida como arrastre, siempre ha sido una significativaDversary para camiones. La gran área frontal de camiones, chasis alto y remolques de forma directa los hacen particularmente susceptibles a la resistencia al aire.
ContrarrestarLa resistencia al aire, que inevitablemente aumenta la carga del motor, cuanto más rápida sea la velocidad, mayor será la resistencia. El aumento de la carga debido a la resistencia al aire conduce a un mayor consumo de combustible. Para reducir la resistencia al viento experimentada por los camiones y, por lo tanto, un consumo de combustible más bajo, los ingenieros han acumulado sus cerebros. Además de adoptar diseños aerodinámicos para la cabina, se han agregado muchos dispositivos para reducir la resistencia al 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/lateral
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 a fluir suavemente por las partes superior y lateral del remolque, en lugar de afectar directamente la parte delantera del caminoer, que causa resistencia significativa. Los deflectores adecuadamente en ángulo y ajustados en altura pueden reducir en gran medida la resistencia causada por el remolque.
Faldas laterales del coche
Las faldas laterales en un vehículo sirven para suavizar los lados del chasis, integrándolo sin problemas con el cuerpo del automóvil. Cubren elementos como tanques de gas montados en el lado y tanques de combustible, reduciendo su área frontal expuesta al viento, facilitando así el flujo de aire más suave sin crear turbulencia.
Saltor
El parachoques extendido 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 de guía no solo reducen la resistencia al viento, sino también al flujo de aire directo hacia los tambores de freno o los discos de freno, ayudando en el enfriamiento del sistema de frenado del vehículo.
Deflectores laterales de caja de carga
Los deflectores en los lados de la caja de carga cubren la 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. Porque cubren parte de las ruedas, estos se defanLos CTOR también reducen la turbulencia causada por la interacción entre los neumáticos y el aire.
Deflector trasero
Diseñado para interrumpirLos vórtices de aire en la parte trasera, agiliza el flujo de aire, reduciendo así la resistencia aerodinámica.
Entonces, ¿qué materiales se utilizan para hacer los deflectores y cubiertas en camiones? Por lo que he reunido, en el mercado altamente competitivo, la fibra de vidrio (también conocida como plástico o GRP reforzado con vidrio) es favorecido por su liviana, alta resistencia, resistencia a la corrosión y R R.Eliabilidad entre otras propiedades.
La fibra de vidrio es un material compuesto que utiliza fibras de vidrio y sus productos (como tela de fibra de vidrio, estera, hilo, etc.) como refuerzo, con resina sintética que sirve 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 cuerpos modelo STM-II. En 1970, Japón usó fibra de vidrio para fabricar cubiertas decorativas para ruedas de automóviles, y en 1971 Suzuki hizo cubiertas y guardabarros de fibra de vidrio. En la década de 1950, el Reino Unido comenzó a usar fibra de vidrio, reemplazando las cabañas compuestas de madera de acero anteriores, como las de ForD S21 y autos de tres ruedas, lo que trajo un estilo completamente nuevo y menos rígido a los vehículos de esa época.
A nivel nacional en China, algunos mLos anufacturadores han realizado un trabajo extenso en el desarrollo de cuerpos de vehículos de fibra de vidrio. Por ejemplo, FAW desarrolló con éxito cubiertas de motor de fibra de vidrio y cabañas de punta plana de punta plana desde el principio. Actualmente, el uso de productos de fibra de vidrio en camiones medianos y pesados en China está bastante extendido, incluido el motor de nariz largacubiertas, parachoques, cubiertas delanteras, cubiertas de techo de cabina, faldas laterales y deflectores. Un conocido fabricante nacional de deflectores, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., ejemplifica esto. Incluso algunas de las lujosas cabañas durmientes grandes en los admirados camiones estadounidenses de nariz larga están hechas de fibra de vidrio.
Corrosión ligera, de alta resistencia-Sistante, ampliamente utilizado en vehículos
Debido a su bajo costo, ciclo de producción corto y una fuerte 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, con un estilo exterior personalizado que era poco común. Con el rápido desarrollo de carreteras nacionales, queH estimuló en gran medida el transporte de larga distancia, la dificultad para formar apariciones personalizadas en la cabina desde acero entero, altos costos de diseño de moho y problemas como el óxido y las fugas en estructuras soldadas de múltiples paneles llevaron a muchos fabricantes a elegir fibra de vidrio para cubiertas de techos de cabina.
Actualmente, muchos camiones usan FIMateriales de berglass para cubiertas frontales y parachoques.
La fibra de vidrio se caracteriza por su fuerza ligera y alta, con una densidad que oscila entre 1.5 y 2.0. Esto es solo alrededor de un cuarto a una quinta parte de la densidad del acero al carbono e incluso más bajo que la del aluminio. En comparación con el acero 08F, una fibra de vidrio de 2.5 mm de espesor tiene unresistencia equivalente a acero de 1 mm de espesor. Además, el fibra de vidrio se puede diseñar de manera flexible de acuerdo con las necesidades, ofreciendo una mejor integridad general y una excelente capacidad de fabricación. Permite una elección flexible de procesos de moldeo basados en 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 una buena resistencia a la corrosión. Puede resistir las condiciones atmosféricas, el agua y las concentraciones comunes de ácidos, bases y sales. Por lo tanto, muchos camiones actualmente usan materiales de fibra de vidrio para parachoques delanteros, cubiertas frontales, faldas laterales y deflectores.
Tiempo de publicación: enero-02-2024
