I materiali non metallichi utilizati in l'automobile includenu plastiche, gomma, sigillanti adesivi, materiali di attritu, tessuti, vetru è altri materiali. Quessi materiali implicanu diversi settori industriali cum'è a petrolchimica, l'industria ligera, i tessili è i materiali di custruzzione. Dunque, l'applicazione di materiali non metallichi in l'automobile hè un riflessu di u coforza ecunomica è tecnologica cumbinata, è abbraccia ancu una vasta gamma di capacità di sviluppu è applicazione tecnologica in l'industrie cunnesse.
Attualmente, a reina di fibra di vetruI materiali cumposti furzati applicati in l'automobile includenu termoplastici rinforzati cù fibre di vetru (QFRTP), termoplastici rinforzati cù stuoia di fibre di vetru (GMT), cumposti di stampaggio di fogli (SMC), materiali di stampaggio à trasferimentu di resina (RTM) è prudutti FRP posti à manu.
U principale rinforzu in fibra di vetruI plastichi ced utilizati attualmente in l'automobile sò u polipropilene rinforzatu cù fibra di vetru (PP), a poliammide 66 rinforzata cù fibra di vetru (PA66) o PA6, è in una misura minore, i materiali PBT è PPO.
I prudutti in PP rinforzatu (polipropilene) pussedenu una rigidità è una tenacità elevate, è e so proprietà meccaniche ponu esse migliorate parechje volte, ancu parechje volte. U PP rinforzatu hè adupratu in e zone scum'è mobili d'uffiziu, per esempiu in sedie cù schienale altu per i zitelli è sedie d'uffiziu; hè ancu adupratu in ventilatori assiali è centrifughi in apparecchiature di refrigerazione cum'è frigoriferi è climatizzatori.
I materiali PA (poliammide) rinforzati sò digià aduprati in i veiculi di passageri è cummerciali, tipicamente per a fabricazione di piccule parti funziunali. Esempi includenu coperture protettive per corpi di serratura, cunei d'assicurazione, dadi incastrati, pedali di l'acceleratore, protezioni di u cambiu di marcia è maniglie d'apertura. Se u materiale sceltu da u fabricatore di pezzi hè instabilequalità, u prucessu di fabricazione hè inappropriatu, o u materiale ùn hè micca asciugatu currettamente, pò purtà à a frattura di e parti debuli in u pruduttu.
Cù l'automaticuA causa di a crescente dumanda di l'industria automobilistica di materiali leggeri è rispettosi di l'ambiente, l'industrie automobilistiche straniere si stanu dendu sempre più à l'usu di materiali GMT (termoplastici à matte di vetru) per risponde à i bisogni di i cumpunenti strutturali. Questu hè duvutu principalmente à l'eccellente tenacità di GMT, u ciclu di stampaggio cortu, l'alta efficienza di pruduzzione, i bassi costi di trasfurmazione è a natura micca inquinante, chì ne facenu unu di i materiali di u XXI seculu. GMT hè principalmente adupratu in a pruduzzione di staffe multifunzionali, staffe di cruscottu, telai di sedili, protezioni di u mutore è staffe di batteria in veiculi di passageri. Per esempiu, l'Audi A6 è A4 attualmente prudutte da FAW-Volkswagen utilizanu materiali GMT, ma ùn anu micca ottenutu una pruduzzione lucalizzata.
Per migliurà a qualità generale di l'automobile per ghjunghje à i livelli avanzati internaziunali, è per ottenePer a riduzione di u pesu, a riduzione di e vibrazioni è a riduzione di u rumore, l'unità naziunali anu realizatu ricerche nantu à i prucessi di pruduzzione è di stampaggio di i prudutti di i materiali GMT. Anu a capacità di pruduzzione in massa di materiali GMT, è una linea di pruduzzione cù una pruduzzione annuale di 3000 tunnellate di materiale GMT hè stata custruita in Jiangyin, Jiangsu. I pruduttori naziunali di vitture utilizanu ancu materiali GMT in a cuncepzione di certi mudelli è anu cuminciatu a pruduzzione di prova in lotti.
U compostu di stampaggio di fogli (SMC) hè un impurtante plasticu termoindurente rinforzatu cù fibre di vetru. Per via di e so eccellenti prestazioni, a capacità di pruduzzione à grande scala è a capacità di ottene superfici di qualità A, hè statu ampiamente utilizatu in l'automobile. Attualmente, l'applicazione diI materiali SMC stranieri in l'industria automobilistica anu fattu novi progressi. L'usu principale di SMC in l'automobile hè in i pannelli di carrozzeria, chì rapprisentanu u 70% di l'usu di SMC. A crescita più rapida hè in i cumpunenti strutturali è e parti di trasmissione. In i prossimi cinque anni, l'usu di SMC in l'automobile hè previstu di aumentà da 22% à 71%, mentre chì in altre industrie, a crescita serà da 13% à 35%.
Statu di l'applicaziones è Tendenze di Sviluppu
1. U compostu di stampaggio di fogli rinforzatu cù fibra di vetru à altu cuntenutu (SMC) hè sempre più utilizatu in i cumpunenti strutturali di l'automobile. Hè statu dimustratu per a prima volta in parti strutturali nantu à dui mudelli Ford (Explorer è Ranger) in u 1995. Per via di a so multifunzionalità, hè largamente cunsideratu cum'è avendu vantaghji in u disignu strutturale, ciò chì porta à a so applicazione diffusa in i cruscotti automobilistici, i sistemi di sterzu, i sistemi di radiatori è i sistemi di dispositivi elettronichi.
I supporti superiori è inferiori stampati da a cumpagnia americana Budd utilizanu un materiale cumpostu chì cuntene 40% di fibra di vetru in poliestere insaturatu. Sta struttura frontale in dui pezzi risponde à i bisogni di l'utilizatori, cù a parte anteriore di a cabina inferiore chì si estende in avanti. A parte superiore...U sacchettu hè fissatu nantu à u tettu frontale è a struttura di a carrozzeria anteriore, mentre chì a staffa inferiore funziona in cunghjunzione cù u sistema di raffreddamentu. Queste duie staffe sò interconnesse è cooperanu cù u tettu frontale è a struttura di a carrozzeria di a vittura per stabilizà a parte anteriore.
2. L'applicazione di materiali di cumposti di stampaggio di fogli (SMC) à bassa densità: U SMC à bassa densità hà una gravità specificay di 1,3, è l'applicazioni pratiche è i testi anu dimustratu ch'ellu hè 30% più ligeru chè u SMC standard, chì hà una gravità specifica di 1,9. L'usu di questu SMC à bassa densità pò riduce u pesu di e parti di circa u 45% paragunatu à parti simili fatte d'acciaiu. Tutti i pannelli interni è i novi interni di u tettu di u mudellu Corvette '99 di General Motors in i Stati Uniti sò fatti di SMC à bassa densità. Inoltre, u SMC à bassa densità hè ancu adupratu in e porte di l'auto, i cofani di i motori è i cofani di i bagagliai.
3. Altre applicazioni di SMC in l'automobile, oltre à i novi usi citati prima, includenu a pruduzzione di varinoi altre parti. Quessi includenu porte di cabina, tetti gonfiabili, scheletri di paraurti, porte di carica, alette parasole, pannelli di carrozzeria, tubi di drenaggiu di tettu, strisce laterali di capannoni per auto è scatole di camion, frà i quali l'usu più grande hè in i pannelli esterni di carrozzeria. In quantu à u statutu di l'applicazione domestica, cù l'introduzione di a tecnulugia di pruduzzione di vitture passeggeri in Cina, SMC hè statu aduttatu per a prima volta in veiculi passeggeri, utilizatu principalmente in compartimenti di pneumatici di scorta è scheletri di paraurti. Attualmente, hè ancu applicatu in veiculi cummerciali per parti cum'è piastre di copertura di u vano ammortizzatori, vasi di espansione, morsetti di velocità di linea, partizioni grandi / chjuche, gruppi di contenimento di aspirazione d'aria è assai di più.
Materiale cumpostu GFRPMolle à foglia per automobili
U metudu di stampaggio à trasferimentu di resina (RTM) implica a pressatura di a resina in un stampu chjusu chì cuntene fibre di vetru, seguita da a polimerizazione à temperatura ambiente o cù u calore. Paragunatu à u stampaggio à fogliCù u metudu di u cumpostu ng (SMC), RTM offre apparecchiature di pruduzzione più simplici, costi di stampo più bassi è eccellenti proprietà fisiche di i prudutti, ma hè adattatu solu per a pruduzzione à media è piccula scala. Attualmente, i pezzi di ricambio prudutti cù u metudu RTM à l'esteru sò stati allargati à i rivestimenti di tutta a carrozzeria. In cuntrastu, in Cina, a tecnulugia di stampaggio RTM per a fabricazione di pezzi di ricambio hè sempre in fase di sviluppu è di ricerca, sforzendu si di ghjunghje à i livelli di pruduzzione di prudutti stranieri simili in termini di proprietà meccaniche di e materie prime, tempu di stagionatura è specifiche di u pruduttu finitu. I pezzi di ricambio sviluppati è ricercati in u paese cù u metudu RTM includenu parabrezza, portelloni posteriori, diffusori, tetti, paraurti è porte posteriori di sollevamentu per e vitture Fukang.
Tuttavia, cumu applicà più rapidamente è efficacemente u prucessu RTM à l'automobile, i requisitiI punti di forza di i materiali per a struttura di u produttu, u livellu di prestazione di i materiali, i standard di valutazione è l'ottenimentu di superfici di gradu A sò prublemi in l'industria automobilistica. Quessi sò ancu i prerequisiti per l'adopzione generalizzata di RTM in a fabricazione di pezzi automobilistici.
Perchè FRP
Da u puntu di vista di i pruduttori d'automobile, FRP (plastiche rinforzate cù fibre) paragunatu à altrier materiali, hè un materiale alternativu assai attrattivu. Pigliendu SMC / BMC (Sheet Molding Compound / Bulk Molding Compound) cum'è esempi:
* Risparmiu di pesu
* Integrazione di cumpunenti
* Flessibilità di cuncepimentu
* Investimentu significativamente più bassu
* Facilita l'integrazione di sistemi d'antenna
* Stabilità dimensionale (bassu coefficiente di dilatazione termica lineare, paragunabile à l'acciaiu)
* Mantene alte prestazioni meccaniche in cundizioni di alta temperatura
Compatibile cù E-coating (pittura elettronica)
I cunduttori di camion sò ben cuscenti chì a resistenza di l'aria, cunnisciuta ancu cum'è resistenza, hè sempre stata un fattore significativu.avversariu per i camion. A grande area frontale di i camion, i chassis alti è i rimorchi di forma quadrata li rendenu particularmente suscettibili à a resistenza di l'aria.
Per cuntrastàA resistenza di l'aria, chì inevitabilmente aumenta u caricu di u mutore, più a velocità hè rapida, più a resistenza hè grande. U caricu aumentatu per via di a resistenza di l'aria porta à un cunsumu di carburante più altu. Per riduce a resistenza à u ventu sperimentata da i camion è cusì riduce u cunsumu di carburante, l'ingegneri si sò scervellati. Oltre à aduttà disinni aerodinamici per a cabina, parechji dispositivi sò stati aghjunti per riduce a resistenza di l'aria nantu à u telaio è a parte posteriore di u rimorchiu. Chì sò questi dispositivi cuncepiti per riduce a resistenza à u ventu nantu à i camion ?
Deflettori di tettu/laterali
I deflettori di u tettu è di i lati sò principalmente cuncipiti per impedisce à u ventu di colpisce direttamente a cassa di carica di forma quadrata, ridirigendu a maiò parte di l'aria per chì scorri dolcemente sopra è intornu à e parti superiori è laterali di u rimorchiu, invece di influenzà direttamente a parte anteriore di u percorsu.er, chì provoca una resistenza significativa. I deflettori currettamente angulati è aghjustati in altezza ponu riduce assai a resistenza causata da u rimorchiu.
Gonne laterali per auto
E minigonne laterali di un veiculu servenu à liscià i lati di u chassis, integrandulu perfettamente cù a carrozzeria di a vittura. Coprenu elementi cum'è i serbatoi di benzina è di carburante muntati lateralmente, riducendu a so area frontale esposta à u ventu, facilitendu cusì un flussu d'aria più fluidu senza creà turbulenza.
Bumpe in pusizione bassar
U paraurti chì si estende versu u bassu riduce u flussu d'aria chì entra sottu à u veiculu, ciò chì aiuta à diminuisce a resistenza prodotta da l'attritu trà u chassis è uaria. Inoltre, certi paraurti cù fori di guida ùn solu riducenu a resistenza à u ventu, ma dirigenu ancu u flussu d'aria versu i tamburi di frenu o i dischi di frenu, aiutendu à u raffreddamentu di u sistema di frenata di u veiculu.
Deflettori laterali di a cassetta di carica
I deflettori à i lati di a cassetta di carica coprenu una parte di e rote è riducenu a distanza trà u compartimentu di carica è u terrenu. Stu disignu diminuisce u flussu d'aria chì entra da i lati sottu à u veiculu. Siccomu coprenu una parte di e rote, questi deflettoriI fattori riducenu ancu a turbulenza causata da l'interazione trà i pneumatici è l'aria.
Deflettore posteriore
Cuncipitu per disturbàI vortici d'aria in daretu, simplificanu u flussu d'aria, riducendu cusì a resistenza aerodinamica.
Dunque, chì materiali sò usati per fà i deflettori è e coperture di i camion? Da ciò chì aghju capitu, in u mercatu assai cumpetitivu, a fibra di vetru (cunnisciuta ancu cum'è plastica rinforzata cù vetru o GRP) hè favurita per a so leggerezza, alta resistenza, resistenza à a corrosione è raffidabilità trà altre proprietà.
A fibra di vetru hè un materiale cumpostu chì usa fibre di vetru è i so prudutti (cum'è tela di fibra di vetru, tappetini, filati, ecc.) cum'è rinforzu, cù resina sintetica chì serve cum'è materiale di matrice.
Deflettori/Coperture in fibra di vetru
L'Europa hà cuminciatu à aduprà a fibra di vetru in l'automobile digià in u 1955, cù prove nantu à e carrozzerie di u mudellu STM-II. In u 1970, u Giappone hà utilizatu a fibra di vetru per fabricà coperture decorative per e rote di l'auto, è in u 1971 Suzuki hà fattu coperture di mutore è parafanghi da fibra di vetru. In l'anni 1950, u Regnu Unitu hà cuminciatu à aduprà a fibra di vetru, rimpiazzendu e cabine cumposte precedenti in acciaio è legnu, cum'è quelle di u Ford S21 è vitture à trè rote, chì anu purtatu un stile cumpletamente novu è menu rigidu à i veiculi di quell'epica.
À u livellu naziunale in Cina, certi mI pruduttori anu fattu un travagliu impurtante in u sviluppu di carrozzerie di veiculi in fibra di vetru. Per esempiu, FAW hà sviluppatu cù successu coperture di mutori in fibra di vetru è cabine à nasu pianu è à tettu ribaltabile abbastanza prestu. Attualmente, l'usu di prudutti in fibra di vetru in camion medii è pesanti in Cina hè abbastanza diffusu, cumpresi i mutori à nasu longu.coperture, paraurti, coperture anteriori, coperture di u tettu di a cabina, minigonne laterali è deflettori. Un famosu produttore naziunale di deflettori, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., ne hè un esempiu. Ancu alcune di e lussuose cabine cù lettu grande in i camion americani à nasu longu ammirati sò fatte di fibra di vetru.
Leggeru, alta resistenza, resistente à a corrosione-resistente, largamente adupratu in i veiculi
A causa di u so bassu costu, u ciclu di pruduzzione cortu è a forte flessibilità di cuncepimentu, i materiali in fibra di vetru sò largamente aduprati in parechji aspetti di a fabricazione di camion. Per esempiu, uni pochi d'anni fà, i camion domestichi avianu un cuncepimentu monotonu è rigidu, cù un stile esterno persunalizatu chì era pocu cumunu. Cù u rapidu sviluppu di l'autostrade domestiche, chìHà stimulatu assai u trasportu à longa distanza, a difficultà di furmà aspetti di cabina persunalizati da l'acciaiu sanu, l'alti costi di cuncepimentu di stampi è i prublemi cum'è a ruggine è e perdite in strutture saldate à più pannelli anu purtatu parechji pruduttori à sceglie a fibra di vetru per e coperture di u tettu di a cabina.
Attualmente, parechji camion utilizanu fiMateriali di vetru berglass per coperture frontali è paraurti.
A fibra di vetru hè carattarizata da a so leggerezza è da a so alta resistenza, cù una densità chì varieghja trà 1,5 è 2,0. Questu hè solu circa un quartu à un quintu di a densità di l'acciaiu à u carbone è ancu più bassa di quella di l'aluminiu. In paragone à l'acciaiu 08F, una fibra di vetru di 2,5 mm di spessore hà unforza equivalente à l'acciaio di 1 mm di spessore. Inoltre, a fibra di vetru pò esse cuncipita in modu flessibile secondu i bisogni, offrendu una migliore integrità generale è una eccellente fabbricabilità. Permette una scelta flessibile di prucessi di stampaggio basata nantu à a forma, u scopu è a quantità di u pruduttu. U prucessu di stampaggio hè simplice, spessu richiede solu un passu, è u materiale hà una bona resistenza à a corrosione. Pò resiste à e cundizioni atmosferiche, à l'acqua è à e concentrazioni cumuni di acidi, basi è sali. Dunque, parechji camion utilizanu attualmente materiali in fibra di vetru per i paraurti anteriori, e coperture anteriori, e minigonne laterali è i deflettori.
Data di publicazione: 02-02-2024
