Os materiais não metálicos utilizados em automóveis incluem plásticos, borracha, selantes adesivos, materiais de fricção, tecidos, vidro e outros materiais. Esses materiais envolvem diversos setores industriais, como petroquímico, indústria leve, têxtil e materiais de construção. Portanto, a aplicação de materiais não metálicos em automóveis é um reflexo da coforça econômica e tecnológica combinada, e também abrange uma ampla gama de capacidades de desenvolvimento e aplicação de tecnologia em indústrias relacionadas.
Atualmente, a fibra de vidro reinmateriais compostos forçados aplicados em automóveis incluem termoplásticos reforçados com fibra de vidro (QFRTP), termoplásticos reforçados com manta de fibra de vidro (GMT), compostos para moldagem de chapas (SMC), materiais para moldagem por transferência de resina (RTM) e produtos de FRP aplicados manualmente.
O principal reforço de fibra de vidroOs plásticos usados atualmente em automóveis são polipropileno reforçado com fibra de vidro (PP), poliamida 66 reforçada com fibra de vidro (PA66) ou PA6 e, em menor grau, materiais PBT e PPO.
Os produtos de PP reforçado (polipropileno) possuem alta rigidez e tenacidade, e suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas diversas vezes, até mesmo múltiplas vezes. O PP reforçado é utilizado em áreas comocomo móveis de escritório, por exemplo, em cadeiras de encosto alto para crianças e cadeiras de escritório; também é usado em ventiladores axiais e centrífugos em equipamentos de refrigeração, como refrigeradores e condicionadores de ar.
Materiais reforçados de PA (poliamida) já são utilizados em veículos de passeio e comerciais, normalmente para a fabricação de pequenas peças funcionais. Exemplos incluem capas protetoras para fechaduras, cunhas de segurança, porcas embutidas, pedais de acelerador, protetores de câmbio e maçanetas de abertura. Se o material escolhido pelo fabricante da peça for instávelqualidade, o processo de fabricação é inadequado ou o material não está devidamente seco, o que pode levar à fratura de peças fracas do produto.
Com o automDevido à crescente demanda da indústria automotiva por materiais leves e ecologicamente corretos, as indústrias automotivas estrangeiras estão se inclinando mais para o uso de materiais GMT (termoplásticos de manta de vidro) para atender às necessidades de componentes estruturais. Isso se deve principalmente à excelente tenacidade do GMT, ao curto ciclo de moldagem, à alta eficiência de produção, aos baixos custos de processamento e à natureza não poluente, tornando-o um dos materiais do século XXI. O GMT é usado principalmente na produção de suportes multifuncionais, suportes para painéis, estruturas de assentos, protetores de motor e suportes de bateria em veículos de passeio. Por exemplo, os Audi A6 e A4, atualmente produzidos pela FAW-Volkswagen, utilizam materiais GMT, mas ainda não alcançaram produção local.
Para melhorar a qualidade geral dos automóveis e alcançar os níveis avançados internacionais, e alcançarPara reduzir o peso, a vibração e o ruído, unidades nacionais realizaram pesquisas sobre os processos de produção e moldagem de produtos com materiais GMT. Elas têm capacidade para produção em massa de materiais GMT, e uma linha de produção com capacidade anual de 3.000 toneladas de material GMT foi construída em Jiangyin, Jiangsu. Fabricantes de automóveis nacionais também estão utilizando materiais GMT no design de alguns modelos e iniciaram a produção experimental em lotes.
O composto para moldagem de chapas (SMC) é um importante plástico termofixo reforçado com fibra de vidro. Devido ao seu excelente desempenho, capacidade de produção em larga escala e capacidade de obter superfícies de grau A, tem sido amplamente utilizado em automóveis. Atualmente, a aplicação deMateriais SMC estrangeiros na indústria automotiva têm apresentado novos avanços. O principal uso de SMC em automóveis é em painéis de carroceria, representando 70% do uso de SMC. O crescimento mais rápido ocorre em componentes estruturais e peças de transmissão. Nos próximos cinco anos, espera-se que o uso de SMC em automóveis aumente de 22% a 71%, enquanto em outras indústrias, o crescimento será de 13% a 35%.
Status da aplicaçãos e tendências de desenvolvimento
1. O composto para moldagem de chapas (SMC) reforçado com fibra de vidro de alto teor tem sido cada vez mais utilizado em componentes estruturais automotivos. Foi demonstrado pela primeira vez em peças estruturais de dois modelos Ford (Explorer e Ranger) em 1995. Devido à sua multifuncionalidade, é amplamente considerado como tendo vantagens em design estrutural, levando à sua ampla aplicação em painéis automotivos, sistemas de direção, sistemas de radiadores e sistemas de dispositivos eletrônicos.
Os suportes superior e inferior moldados pela empresa americana Budd utilizam um material composto contendo 40% de fibra de vidro em poliéster insaturado. Esta estrutura frontal de duas peças atende às necessidades do usuário, com a extremidade frontal da cabine inferior estendendo-se para a frente. A parte superiorO suporte é fixado na capota frontal e na estrutura frontal da carroceria, enquanto o suporte inferior funciona em conjunto com o sistema de arrefecimento. Esses dois suportes são interconectados e cooperam com a capota e a estrutura da carroceria para estabilizar a dianteira.
2. A aplicação de materiais de compostos de moldagem de chapas (SMC) de baixa densidade: O SMC de baixa densidade tem uma gravidade específicay de 1,3, e aplicações práticas e testes demonstraram que ele é 30% mais leve que o SMC padrão, que tem densidade de 1,9. O uso deste SMC de baixa densidade pode reduzir o peso das peças em cerca de 45% em comparação com peças similares feitas de aço. Todos os painéis internos e o novo teto do modelo Corvette '99 da General Motors nos EUA são feitos de SMC de baixa densidade. Além disso, o SMC de baixa densidade também é usado em portas, capôs e tampas de porta-malas.
3. Outras aplicações do SMC em automóveis, além dos novos usos mencionados anteriormente, incluem a produção de váriosOutras peças dos EUA. Incluem portas de cabine, tetos infláveis, esqueletos de para-choques, portas de carga, quebra-sóis, painéis de carroceria, tubos de drenagem de teto, faixas laterais de abrigos de veículos e caçambas de caminhões, sendo o uso mais comum em painéis externos de carroceria. Em relação à aplicação doméstica, com a introdução da tecnologia de produção de automóveis de passeio na China, o SMC foi adotado pela primeira vez em veículos de passeio, principalmente em compartimentos de estepe e esqueletos de para-choques. Atualmente, também é aplicado em veículos comerciais para peças como placas de cobertura da caixa de suspensão, tanques de expansão, grampos de velocidade de linha, divisórias grandes/pequenas, conjuntos de coberturas de admissão de ar e muito mais.
Material composto de GFRPMolas de lâmina automotivas
O método de Moldagem por Transferência de Resina (RTM) envolve a prensagem da resina em um molde fechado contendo fibras de vidro, seguido de cura à temperatura ambiente ou com calor. Comparado à Moldagem por Transferência de ResinaO método de moldagem por injeção de composto (SMC), o RTM, oferece equipamentos de produção mais simples, menores custos de moldagem e excelentes propriedades físicas dos produtos, mas é adequado apenas para produção em média e pequena escala. Atualmente, as peças automotivas produzidas pelo método RTM no exterior foram estendidas para revestimentos de carroceria completa. Em contraste, na China, a tecnologia de moldagem por RTM para a fabricação de peças automotivas ainda está em fase de desenvolvimento e pesquisa, buscando atingir os níveis de produção de produtos estrangeiros similares em termos de propriedades mecânicas da matéria-prima, tempo de cura e especificações do produto acabado. As peças automotivas desenvolvidas e pesquisadas internamente usando o método RTM incluem para-brisas, tampas traseiras, difusores, tetos, para-choques e portas traseiras de elevação para carros Fukang.
No entanto, como aplicar de forma mais rápida e eficaz o processo RTM aos automóveis, os requisitosOs requisitos de materiais para a estrutura do produto, o nível de desempenho do material, os padrões de avaliação e a obtenção de superfícies de grau A são questões de interesse na indústria automotiva. Esses também são os pré-requisitos para a ampla adoção da RTM na fabricação de peças automotivas.
Por que FRP
Da perspectiva dos fabricantes de automóveis, o FRP (Plástico Reforçado com Fibra) em comparação com outrosMateriais alternativos, é um material muito atraente. Tomando SMC/BMC (Sheet Molding Compound/Bulk Molding Compound) como exemplos:
* Economia de peso
* Integração de componentes
* Flexibilidade de design
* Investimento significativamente menor
* Facilita a integração de sistemas de antenas
* Estabilidade dimensional (baixo coeficiente de expansão térmica linear, comparável ao aço)
* Mantém alto desempenho mecânico em condições de alta temperatura
Compatível com E-coating (pintura eletrônica)
Os motoristas de caminhão estão bem cientes de que a resistência do ar, também conhecida como arrasto, sempre foi um fator significativoadversário para caminhões. A grande área frontal dos caminhões, o chassi alto e os reboques de formato quadrado os tornam particularmente suscetíveis à resistência do ar.
Para neutralizarA resistência do ar, que inevitavelmente aumenta a carga do motor, aumenta a resistência. Quanto maior a velocidade, maior a resistência. O aumento da carga devido à resistência do ar leva a um maior consumo de combustível. Para reduzir a resistência do vento experimentada pelos caminhões e, assim, diminuir o consumo de combustível, os engenheiros se esforçaram ao máximo. Além de adotar designs aerodinâmicos para a cabine, muitos dispositivos foram adicionados para reduzir a resistência do ar na estrutura e na parte traseira do reboque. Quais são esses dispositivos projetados para reduzir a resistência do vento em caminhões?
Defletores de teto/laterais
Os defletores de teto e laterais são projetados principalmente para evitar que o vento atinja diretamente a caixa de carga quadrada, redirecionando a maior parte do ar para fluir suavemente sobre e ao redor das partes superior e lateral do trailer, em vez de impactar diretamente a frente da trilhaer, o que causa resistência significativa. Defletores com ângulo e altura adequados podem reduzir significativamente a resistência causada pelo reboque.
Saias laterais de carro
As saias laterais de um veículo servem para suavizar as laterais do chassi, integrando-o perfeitamente à carroceria. Elas cobrem elementos como tanques de combustível e tanques de combustível montados nas laterais, reduzindo sua área frontal exposta ao vento, facilitando assim um fluxo de ar mais suave sem criar turbulência.
Bumpe posicionado baixor
O para-choque que se estende para baixo reduz o fluxo de ar que entra por baixo do veículo, o que ajuda a diminuir a resistência produzida pelo atrito entre o chassi e oar. Além disso, alguns para-choques com furos-guia não só reduzem a resistência do vento, como também direcionam o fluxo de ar para os tambores ou discos de freio, auxiliando no resfriamento do sistema de frenagem do veículo.
Defletores laterais da caixa de carga
Os defletores nas laterais da caçamba cobrem parte das rodas e reduzem a distância entre o compartimento de carga e o solo. Este design diminui o fluxo de ar que entra pelas laterais, abaixo do veículo. Como cobrem parte das rodas, estes defletoresOs ventiladores também reduzem a turbulência causada pela interação entre os pneus e o ar.
Defletor traseiro
Projetado para interromperOs vórtices de ar na parte traseira otimizam o fluxo de ar, reduzindo assim o arrasto aerodinâmico.
Então, quais materiais são usados para fabricar os defletores e tampas dos caminhões? Pelo que entendi, no mercado altamente competitivo, a fibra de vidro (também conhecida como plástico reforçado com fibra de vidro ou PRFV) é a preferida por sua leveza, alta resistência, resistência à corrosão e excelente resistência à corrosão.confiabilidade entre outras propriedades.
A fibra de vidro é um material composto que usa fibras de vidro e seus produtos (como tecido de fibra de vidro, esteira, fio, etc.) como reforço, com resina sintética servindo como material de matriz.
Defletores/Tampas de Fibra de Vidro
A Europa começou a usar fibra de vidro em automóveis já em 1955, com testes em carrocerias do modelo STM-II. Em 1970, o Japão utilizou fibra de vidro para fabricar capas decorativas para rodas de automóveis e, em 1971, a Suzuki fabricou tampas de motor e para-lamas de fibra de vidro. Na década de 1950, o Reino Unido começou a usar fibra de vidro, substituindo as cabines anteriores de compósito de aço e madeira, como as da Ford.d S21 e carros de três rodas, que trouxeram um estilo completamente novo e menos rígido aos veículos daquela época.
No mercado interno da China, alguns mOs fabricantes têm trabalhado extensivamente no desenvolvimento de carrocerias de fibra de vidro para veículos. Por exemplo, a FAW desenvolveu com sucesso, desde o início, tampas de motor de fibra de vidro e cabines com teto retrátil e nariz achatado. Atualmente, o uso de produtos de fibra de vidro em caminhões médios e pesados na China é bastante difundido, incluindo motores com nariz longo.Capas, para-choques, capas dianteiras, capas de teto de cabine, saias laterais e defletores. Um conhecido fabricante nacional de defletores, a Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., é um exemplo disso. Até mesmo algumas das luxuosas cabines-leito dos admirados caminhões americanos de nariz longo são feitas de fibra de vidro.
Leve, de alta resistência, resistente à corrosão-resistente, amplamente utilizado em veículos
Devido ao seu baixo custo, ciclo de produção curto e grande flexibilidade de design, os materiais de fibra de vidro são amplamente utilizados em diversos aspectos da fabricação de caminhões. Por exemplo, há alguns anos, os caminhões nacionais tinham um design monótono e rígido, sendo incomum um estilo exterior personalizado. Com o rápido desenvolvimento das rodovias nacionais,h estimulou muito o transporte de longa distância, a dificuldade em formar aparências de cabine personalizadas a partir de aço inteiro, altos custos de projeto de moldes e problemas como ferrugem e vazamentos em estruturas soldadas de vários painéis levaram muitos fabricantes a escolher fibra de vidro para coberturas de teto de cabine.
Atualmente, muitos caminhões usam fimateriais berglass para capas dianteiras e para-choques.
A fibra de vidro é caracterizada por sua leveza e alta resistência, com densidade variando entre 1,5 e 2,0. Isso representa apenas cerca de um quarto a um quinto da densidade do aço carbono e é ainda menor que a do alumínio. Em comparação com o aço 08F, uma fibra de vidro com 2,5 mm de espessura tem umaResistência equivalente a 1 mm de aço de espessura. Além disso, a fibra de vidro pode ser projetada de forma flexível, de acordo com as necessidades, oferecendo melhor integridade geral e excelente capacidade de fabricação. Permite uma escolha flexível de processos de moldagem com base no formato, finalidade e quantidade do produto. O processo de moldagem é simples, muitas vezes exigindo apenas uma única etapa, e o material apresenta boa resistência à corrosão. Ele pode resistir a condições atmosféricas, água e concentrações comuns de ácidos, bases e sais. Portanto, muitos caminhões atualmente utilizam materiais de fibra de vidro para para-choques dianteiros, capas dianteiras, saias laterais e defletores.
Horário da postagem: 02/01/2024
