Os materiais não metálicos usados 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 desenvolvimento de tecnologia e capacidades de aplicação em indústrias relacionadas.
Atualmente, a rédea de fibra de vidromateriais compósitos forçados aplicados em automóveis incluem termoplásticos reforçados com fibra de vidro (QFRTP), termoplásticos reforçados com manta de fibra de vidro (GMT), compostos de moldagem de folhas (SMC), materiais de moldagem por transferência de resina (RTM) e produtos FRP colocados à mão.
O principal reforço de fibra de vidroOs plásticos usados atualmente em automóveis são o polipropileno reforçado com fibra de vidro (PP), a poliamida 66 reforçada com fibra de vidro (PA66) ou PA6 e, em menor extensão, os materiais PBT e PPO.
Os produtos reforçados de PP (polipropileno) possuem alta rigidez e tenacidade, e suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas diversas vezes, até múltiplas vezes. PP reforçado é utilizado em áreas scomo mobiliário de escritório, por exemplo em cadeiras de encosto alto e cadeiras de escritório para crianças; também é usado em ventiladores axiais e centrífugos em equipamentos de refrigeração, como refrigeradores e condicionadores de ar.
Os materiais reforçados de PA (poliamida) já são utilizados em veículos de passageiros e comerciais, normalmente para a fabricação de pequenas peças funcionais. Os exemplos incluem capas protetoras para corpos de travas, cunhas de seguro, porcas embutidas, pedais de acelerador, protetores de mudança de marcha e alças 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, pode levar à fratura de partes fracas do produto.
Com o automáticoDevido à crescente demanda da indústria por materiais leves e ecológicos, 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. Isto se deve principalmente à excelente tenacidade do GMT, ciclo de moldagem curto, alta eficiência de produção, baixos custos de processamento e 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, proteções de motor e suportes de bateria em veículos de passageiros. Por exemplo, os Audi A6 e A4 atualmente produzidos pela FAW-Volkswagen utilizam materiais GMT, mas não alcançaram produção localizada.
Melhorar a qualidade geral dos automóveis para alcançar os níveis avançados internacionais e alcançarCom redução de peso, redução de vibração e redução de ruído, as unidades nacionais têm conduzido pesquisas sobre os processos de produção e moldagem de produtos de materiais GMT. Eles têm capacidade para produção em massa de materiais GMT, e uma linha de produção com uma produção anual de 3.000 toneladas de material GMT foi construída em Jiangyin, Jiangsu. Os fabricantes de automóveis nacionais também estão usando materiais GMT no design de alguns modelos e iniciaram a produção experimental em lote.
O composto para moldagem de folhas (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 atingir superfícies de grau A, tem sido amplamente utilizado em automóveis. Atualmente, a aplicação demateriais SMC estrangeiros na indústria automotiva fizeram novos progressos. O principal uso do SMC em automóveis é em painéis de carroceria, respondendo por 70% do uso do SMC. O crescimento mais rápido está 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 do aplicativose tendências de desenvolvimento
1. O composto de moldagem de folha reforçada com fibra de vidro de alto teor (SMC) está sendo cada vez mais usado em componentes estruturais automotivos. Foi demonstrado pela primeira vez em peças estruturais em dois modelos Ford (Explorer e Ranger) em 1995. Devido à sua multifuncionalidade, é amplamente considerado como tendo vantagens no projeto estrutural, levando à sua ampla aplicação em painéis automotivos, sistemas de direção, sistemas de radiadores e sistemas de dispositivos eletrônicos.
Os braquetes superior e inferior moldados pela empresa americana Budd utilizam um material compósito contendo 40% de fibra de vidro em poliéster insaturado. Esta estrutura frontal de duas peças atende aos requisitos do usuário, com a extremidade frontal da cabine inferior se estendendo para frente. O br superiorO suporte é fixado na capota frontal e na estrutura frontal da carroceria, enquanto o suporte inferior funciona em conjunto com o sistema de refrigeração. Esses dois suportes estão interligados e cooperam com a capota do carro e a estrutura da carroceria para estabilizar a dianteira.
2. A aplicação de materiais compostos para moldagem de folhas (SMC) de baixa densidade: O SMC de baixa densidade tem uma gravidade específicaano de 1,3, e aplicações práticas e testes mostraram que ele é 30% mais leve que o SMC padrão, que tem uma gravidade específica de 1,9. O uso deste SMC de baixa densidade pode reduzir o peso das peças em cerca de 45% em comparação com peças semelhantes feitas de aço. Todos os painéis internos e novos interiores do 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 de carros, capôs de motores e tampas de porta-malas.
3. Outras aplicações do SMC em automóveis, além dos novos usos mencionados anteriormente, incluem a produção de varionós outras partes. Isso inclui portas de cabine, tetos infláveis, esqueletos de pára-choques, portas de carga, palas de sol, painéis de carroceria, tubos de drenagem de teto, faixas laterais de abrigos de carros e caixas de caminhões, entre os quais o maior uso é em painéis externos de carrocerias. Em relação ao status de aplicação doméstica, com a introdução da tecnologia de produção de automóveis de passageiros na China, o SMC foi adotado pela primeira vez em veículos de passageiros, usado principalmente em compartimentos de pneus sobressalentes e esqueletos de pára-choques. Atualmente, ele também é aplicado em veículos comerciais para peças como placas de cobertura da sala de suporte, tanques de expansão, braçadeiras de velocidade de linha, divisórias grandes/pequenas, conjuntos de cobertura de entrada de ar e muito mais.
Material Composto PRFVMolas de folhas automotivas
O método Resin Transfer Molding (RTM) envolve a prensagem da resina em um molde fechado contendo fibras de vidro, seguida de cura à temperatura ambiente ou com calor. Comparado com a Folha MoldiCom o método Compound (SMC), o RTM oferece equipamentos de produção mais simples, menores custos de molde 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 aos revestimentos de carroceria completa. Em contraste, internamente na China, a tecnologia de moldagem RTM para fabricação de peças automotivas ainda está em fase de desenvolvimento e pesquisa, esforçando-se para 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 pára-brisas, portas traseiras, difusores, tetos, pára-choques e portas traseiras elevatórias para carros Fukang.
No entanto, como aplicar de forma mais rápida e eficaz o processo RTM aos automóveis, o requisitoOs ajustes 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 preocupantes na indústria automotiva. Estes são também os pré-requisitos para a adoção generalizada do RTM na fabricação de peças automotivas.
Por que PRFV
Do ponto de vista dos fabricantes de automóveis, FRP (Plásticos Reforçados com Fibra) em comparação com outrosoutros materiais, é um material alternativo 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 sob 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 significativo.dversário 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 neutralizarresistência do ar, o que inevitavelmente aumenta a carga do motor, quanto mais rápida for a velocidade, maior será a resistência. O aumento da carga devido à resistência do ar leva a um maior consumo de combustível. Para reduzir a resistência ao vento experimentada pelos caminhões e, assim, diminuir o consumo de combustível, os engenheiros quebraram a cabeça. Além de adotar designs aerodinâmicos para a cabine, diversos dispositivos foram adicionados para reduzir a resistência do ar no chassi e na parte traseira do trailer. Quais são esses dispositivos projetados para reduzir a resistência ao vento em caminhões?
Defletores de teto/laterais
Os defletores laterais e do teto 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 superiores e laterais do trailer, em vez de impactar diretamente a frente do reboque. trilhaer, o que causa resistência significativa. Defletores com ângulo adequado e altura ajustada podem reduzir bastante a resistência causada pelo trailer.
Saias laterais do carro
As saias laterais de um veículo servem para suavizar as laterais do chassi, integrando-o perfeitamente à carroceria do carro. Cobrem elementos como tanques de gasolina e tanques de combustível montados na lateral, reduzindo a 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 pára-choques com orifícios guia não só reduzem a resistência ao vento, mas também direcionam o fluxo de ar para os tambores ou discos de freio, auxiliando no resfriamento do sistema de freios do veículo.
Defletores laterais da caixa de carga
Os defletores nas laterais da caixa de carga 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. Por cobrirem parte das rodas, estas desviamOs sensores também reduzem a turbulência causada pela interação entre os pneus e o ar.
Defletor Traseiro
Projetado para perturbarNos vórtices de ar na parte traseira, ele agiliza o fluxo de ar, reduzindo assim o arrasto aerodinâmico.
Então, quais materiais são usados para fazer os defletores e tampas dos caminhões? Pelo que percebi, no mercado altamente competitivo, a fibra de vidro (também conhecida como plástico reforçado com vidro ou GRP) é preferida por seu peso leve, alta resistência, resistência à corrosão e resistência à corrosão.confiabilidade entre outras propriedades.
A fibra de vidro é um material compósito que utiliza fibras de vidro e seus produtos (como tecido de fibra de vidro, esteira, fio, etc.) como reforço, tendo a 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 usou fibra de vidro para fabricar tampas decorativas para rodas de carros e, em 1971, a Suzuki fabricou tampas de motor e pára-lamas em fibra de vidro. Na década de 1950, o Reino Unido começou a usar fibra de vidro, substituindo as anteriores cabines compostas de aço e madeira, como as do Ford S21 e carros de três rodas, que trouxeram um estilo completamente novo e menos rígido aos veículos da época.
Internamente na China, alguns mos fabricantes têm feito um extenso trabalho no desenvolvimento de carrocerias de veículos em fibra de vidro. Por exemplo, a FAW desenvolveu com sucesso tampas de motor em fibra de vidro e cabines rebatíveis de nariz achatado logo no início. Atualmente, o uso de produtos de fibra de vidro em caminhões médios e pesados na China é bastante difundido, incluindo motores de nariz longocoberturas, pára-choques, coberturas frontais, coberturas do teto da cabine, saias laterais e defletores. Um conhecido fabricante nacional de defletores, Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd., exemplifica isso. Até mesmo algumas das luxuosas cabines-leito dos admirados caminhões americanos de nariz longo são feitas de fibra de vidro.
Leve, de alta resistência, corrosão-resistente, amplamente utilizado em veículos
Devido ao seu baixo custo, ciclo de produção curto e forte flexibilidade de design, os materiais de fibra de vidro são amplamente utilizados em muitos aspectos da fabricação de caminhões. Por exemplo, há alguns anos, os camiões nacionais tinham um design monótono e rígido, sendo incomum um estilo exterior personalizado. Com o rápido desenvolvimento das rodovias nacionais, queh estimulou muito o transporte de longa distância, a dificuldade em formar aparências de cabine personalizadas a partir de aço inteiro, os altos custos de projeto de molde 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 tampas dianteiras e pára-choques.
A fibra de vidro se caracteriza por ser leve e de alta resistência, com densidade variando entre 1,5 e 2,0. Isto representa apenas cerca de um quarto a um quinto da densidade do aço carbono e ainda menor que a do alumínio. Em comparação ao aço 08F, uma fibra de vidro com 2,5mm de espessura temresistência equivalente a aço com 1 mm 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 na forma, 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. Pode resistir às condições atmosféricas, à água e às concentrações comuns de ácidos, bases e sais. Portanto, muitos caminhões atualmente usam materiais de fibra de vidro para pára-choques dianteiros, tampas dianteiras, saias laterais e defletores.
Horário da postagem: 02 de janeiro de 2024
