Otomobillerde kullanılan metal olmayan malzemeler arasında plastikler, kauçuk, yapıştırıcılar, sürtünme malzemeleri, kumaşlar, cam ve diğer malzemeler yer almaktadır. Bu malzemeler petrokimya, hafif sanayi, tekstil ve inşaat malzemeleri gibi çeşitli endüstriyel sektörlerde kullanılmaktadır. Bu nedenle, otomobillerde metal olmayan malzemelerin kullanımı, bu alandaki iş birliğinin bir yansımasıdır.Ekonomik ve teknolojik gücü bir araya getiren bu yapı, ilgili sektörlerde geniş bir yelpazede teknoloji geliştirme ve uygulama yeteneklerini de kapsamaktadır.
Şu anda cam elyaf dizginleriOtomobillerde kullanılan zorlamalı kompozit malzemeler arasında cam elyaf takviyeli termoplastikler (QFRTP), cam elyaf mat takviyeli termoplastikler (GMT), levha kalıplama bileşikleri (SMC), reçine transfer kalıplama malzemeleri (RTM) ve elle serilen FRP ürünleri yer almaktadır.
Ana cam elyaf takviyesiOtomobillerde şu anda kullanılan plastikler arasında cam elyaf takviyeli polipropilen (PP), cam elyaf takviyeli poliamid 66 (PA66) veya PA6 ve daha az oranda PBT ve PPO malzemeleri yer almaktadır.
Takviyeli PP (polipropilen) ürünler yüksek rijitlik ve tokluğa sahiptir ve mekanik özellikleri birkaç kat, hatta birden fazla kat artırılabilir. Takviyeli PP, çeşitli alanlarda kullanılır.Örneğin, çocuk koltukları ve ofis sandalyeleri gibi ofis mobilyalarında; ayrıca buzdolapları ve klimalar gibi soğutma ekipmanlarındaki eksenel ve santrifüj fanlarda da kullanılır.
Güçlendirilmiş PA (poliamid) malzemeler, genellikle küçük fonksiyonel parçaların üretiminde olmak üzere, hem binek hem de ticari araçlarda zaten kullanılmaktadır. Örnekler arasında kilit gövdeleri için koruyucu kapaklar, emniyet kamaları, gömülü somunlar, gaz pedalları, vites kolu koruyucuları ve açma kolları yer almaktadır. Parça üreticisi tarafından seçilen malzemenin kararsız olması durumunda...Üretim sürecinin uygunsuz olması veya malzemenin düzgün kurutulmaması, üründeki zayıf noktaların kırılmasına yol açabilir.
Otomatik ileOtomotiv sektörünün hafif ve çevre dostu malzemelere olan artan talebiyle birlikte, yabancı otomotiv endüstrileri yapısal bileşenlerin ihtiyaçlarını karşılamak için GMT (cam elyaf termoplastik) malzemelerini kullanmaya daha fazla yöneliyor. Bunun başlıca nedeni, GMT'nin mükemmel dayanıklılığı, kısa kalıplama döngüsü, yüksek üretim verimliliği, düşük işleme maliyetleri ve çevre dostu yapısıdır; bu da onu 21. yüzyılın malzemelerinden biri haline getiriyor. GMT, öncelikle binek araçlarda çok fonksiyonlu braketler, gösterge paneli braketleri, koltuk iskeletleri, motor koruma demirleri ve akü braketlerinin üretiminde kullanılıyor. Örneğin, FAW-Volkswagen tarafından üretilen Audi A6 ve A4'te GMT malzemeleri kullanılıyor, ancak henüz yerel üretime geçilemedi.
Otomobillerin genel kalitesini uluslararası ileri seviyelere yaklaştırmak ve bu doğrultuda hedeflere ulaşmak.Ağırlık azaltma, titreşim azaltma ve gürültü azaltma amacıyla, yerli üreticiler GMT malzemelerinin üretim ve ürün kalıplama süreçleri üzerine araştırmalar yürütmüştür. GMT malzemelerinin seri üretim kapasitesine sahip olan yerli üreticiler, Jiangsu eyaletinin Jiangyin şehrinde yıllık 3000 ton GMT malzeme üretim kapasitesine sahip bir üretim hattı kurmuştur. Yerli otomobil üreticileri de bazı modellerin tasarımında GMT malzemeleri kullanmakta ve seri deneme üretimine başlamıştır.
Levha kalıplama bileşiği (SMC), önemli bir cam elyaf takviyeli termoset plastiktir. Mükemmel performansı, büyük ölçekli üretim kapasitesi ve A sınıfı yüzeyler elde etme yeteneği nedeniyle otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda, uygulamasıOtomotiv sektöründe yabancı SMC malzemeleri yeni bir ivme kazandı. Otomobillerde SMC'nin en büyük kullanım alanı, %70'lik payla gövde panelleridir. En hızlı büyüme yapısal bileşenlerde ve şanzıman parçalarında görülmektedir. Önümüzdeki beş yıl içinde otomobillerde SMC kullanımının %22 ila %71 oranında artması beklenirken, diğer sektörlerde bu artışın %13 ila %35 arasında olacağı tahmin edilmektedir.
Başvuru Durumuve Gelişim Trendleri
1. Yüksek oranda cam elyaf takviyeli levha kalıplama bileşiği (SMC), otomotiv yapısal bileşenlerinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. İlk olarak iki Ford modelinde (E) yapısal parçalarda gösterilmiştir.1995 yılında Xplorer ve Ranger modellerinde kullanılmaya başlandı. Çok işlevliliği nedeniyle, yapısal tasarımda avantajlara sahip olduğu yaygın olarak kabul edilmekte ve bu da otomotiv gösterge panellerinde, direksiyon sistemlerinde, radyatör sistemlerinde ve elektronik cihaz sistemlerinde yaygın olarak uygulanmasına yol açmaktadır.
Amerikan şirketi Budd tarafından kalıplanan üst ve alt braketler, doymamış polyester içinde %40 cam elyafı içeren kompozit bir malzeme kullanmaktadır. Bu iki parçalı ön kısım yapısı, alt kabinin ön ucunun öne doğru uzanmasıyla kullanıcı gereksinimlerini karşılamaktadır. Üst braketBraket ön tente ve ön gövde yapısına sabitlenirken, alt braket soğutma sistemiyle birlikte çalışır. Bu iki braket birbirine bağlıdır ve aracın tente ve gövde yapısıyla birlikte çalışarak ön kısmın stabilitesini sağlar.
2. Düşük yoğunluklu Levha Kalıplama Bileşiği (SMC) malzemelerinin uygulaması: Düşük yoğunluklu SMC'nin özgül ağırlığı vardır.Özgül ağırlığı 1,3 olan bu malzeme, pratik uygulamalar ve testler sonucunda, özgül ağırlığı 1,9 olan standart SMC'ye göre %30 daha hafif olduğu gösterilmiştir. Bu düşük yoğunluklu SMC'nin kullanımı, çelikten yapılmış benzer parçalara kıyasla parçaların ağırlığını yaklaşık %45 oranında azaltabilir. ABD'deki General Motors'un 1999 model Corvette'inin tüm iç panelleri ve yeni tavan iç kaplamaları düşük yoğunluklu SMC'den yapılmıştır. Ayrıca, düşük yoğunluklu SMC, otomobil kapılarında, motor kaputlarında ve bagaj kapaklarında da kullanılmaktadır.
3. Daha önce bahsedilen yeni kullanım alanlarının ötesinde, otomobillerde SMC'nin diğer uygulamaları arasında çeşitli parçaların üretimi yer almaktadır.Diğer parçalarda da kullanılmaktadır. Bunlar arasında kabin kapıları, şişme tavanlar, tampon iskeletleri, kargo kapıları, güneşlikler, gövde panelleri, tavan drenaj boruları, araç sundurması yan şeritleri ve kamyon kasaları yer almaktadır; bunların arasında en büyük kullanım alanı dış gövde panelleridir. Yurtiçi uygulama durumuna gelince, Çin'de binek otomobil üretim teknolojisinin 도입 edilmesiyle birlikte SMC ilk olarak binek araçlarda, esas olarak yedek lastik bölmeleri ve tampon iskeletlerinde kullanılmıştır. Şu anda, ticari araçlarda da amortisör bölmesi kapak plakaları, genleşme tankları, hat hız kelepçeleri, büyük/küçük bölmeler, hava giriş kaplama tertibatları ve daha fazlası gibi parçalarda kullanılmaktadır.
GFRP Kompozit MalzemeOtomotiv Yaprak Yayları
Reçine Transfer Kalıplama (RTM) yöntemi, cam elyafı içeren kapalı bir kalıba reçinenin preslenmesini ve ardından oda sıcaklığında veya ısı ile kürlenmesini içerir. Levha Kalıplama ile karşılaştırıldığında...(SMC) yöntemine kıyasla, RTM daha basit üretim ekipmanı, daha düşük kalıp maliyetleri ve ürünlerin mükemmel fiziksel özelliklerini sunar, ancak yalnızca orta ve küçük ölçekli üretim için uygundur. Şu anda, yurtdışında RTM yöntemiyle üretilen otomotiv parçaları, komple gövde kaplamalarına kadar genişletilmiştir. Buna karşılık, Çin'de otomotiv parçalarının üretiminde kullanılan RTM kalıplama teknolojisi hala geliştirme ve araştırma aşamasındadır ve hammadde mekanik özellikleri, kürlenme süresi ve nihai ürün özellikleri açısından benzer yabancı ürünlerin üretim seviyelerine ulaşmaya çalışmaktadır. RTM yöntemi kullanılarak yerli olarak geliştirilen ve araştırılan otomotiv parçaları arasında Fukang otomobilleri için ön camlar, arka bagaj kapakları, difüzörler, tavanlar, tamponlar ve arka kaldırma kapıları bulunmaktadır.
Ancak, RTM sürecini otomobillere daha hızlı ve etkili bir şekilde nasıl uygulayacağımız sorusunun cevabı, gereken şartlardan kaynaklanmaktadır.Otomotiv sektöründe ürün yapısı için malzeme seçimi, malzeme performans seviyesi, değerlendirme standartları ve A sınıfı yüzeylerin elde edilmesi önemli konular arasındadır. Bunlar aynı zamanda RTM'nin otomotiv parçalarının üretiminde yaygın olarak benimsenmesinin ön koşullarıdır.
Neden FRP?
Otomobil üreticilerinin bakış açısından, FRP (Elyaf Takviyeli Plastikler) diğerlerine kıyaslaDiğer malzemeler, oldukça cazip bir alternatif malzemedir. SMC/BMC (Levha Kalıplama Bileşiği/Hacimli Kalıplama Bileşiği) örneklerini ele alırsak:
* Ağırlık tasarrufu
* Bileşen entegrasyonu
* Tasarım esnekliği
* Önemli ölçüde daha düşük yatırım
* Anten sistemlerinin entegrasyonunu kolaylaştırır
* Boyutsal kararlılık (çeliğe benzer düşük doğrusal termal genleşme katsayısı)
* Yüksek sıcaklık koşullarında yüksek mekanik performansını korur
Elektrokaplama (elektronik boyama) ile uyumludur.
Kamyon sürücüleri, hava direnci olarak da bilinen sürtünmenin her zaman önemli bir faktör olduğunun farkındadır.Kamyonlar için en büyük sorunlardan biri hava direncidir. Kamyonların geniş ön yüzey alanı, yüksek şasisi ve kare şeklindeki römorkları, onları hava direncine karşı özellikle hassas hale getirir.
karşı koymak içinMotorun yükünü kaçınılmaz olarak artıran hava direnci, hız arttıkça direnci de artırır. Hava direncinden kaynaklanan artan yük, daha yüksek yakıt tüketimine yol açar. Kamyonların maruz kaldığı rüzgar direncini azaltmak ve böylece yakıt tüketimini düşürmek için mühendisler kafa yormuşlardır. Kabin için aerodinamik tasarımların benimsenmesinin yanı sıra, şasi ve römorkun arka kısmındaki hava direncini azaltmak için birçok cihaz eklenmiştir. Kamyonlarda rüzgar direncini azaltmak için tasarlanan bu cihazlar nelerdir?
Çatı/Yan Saptırıcılar
Çatı ve yan rüzgar deflektörleri, öncelikle rüzgarın kare şeklindeki kargo kutusuna doğrudan çarpmasını önlemek, havanın çoğunu römorkun ön kısmına doğrudan çarpmak yerine, römorkun üst ve yan kısımlarının üzerinden ve etrafından düzgün bir şekilde akacak şekilde yönlendirmek için tasarlanmıştır.Bu durum önemli bir dirence neden olur. Doğru açıyla ve yükseklikte ayarlanmış deflektörler, römorkun neden olduğu direnci büyük ölçüde azaltabilir.
Araba Yan Etekleri
Araçtaki yan etekler, şasinin yanlarını düzleştirerek araç gövdesiyle kusursuz bir şekilde bütünleşmesini sağlar. Yan tarafa monte edilmiş yakıt depoları gibi unsurları örterek, rüzgara maruz kalan ön yüzey alanlarını azaltır ve böylece türbülans yaratmadan daha düzgün bir hava akışı sağlar.
Alçak konumlu Tamponr
Aşağı doğru uzanan tampon, aracın altından giren hava akışını azaltır; bu da şasi ile tekerlekler arasındaki sürtünmeden kaynaklanan direnci düşürmeye yardımcı olur.Ayrıca, yönlendirme deliklerine sahip bazı tamponlar sadece rüzgar direncini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda hava akışını fren kampanalarına veya fren disklerine yönlendirerek aracın fren sisteminin soğutulmasına yardımcı olur.
Kargo Kutusu Yan Rüzgar Deflektörleri
Bagaj kutusunun yan taraflarındaki deflektörler tekerleklerin bir kısmını kaplayarak bagaj bölmesi ile zemin arasındaki mesafeyi azaltır. Bu tasarım, aracın altından yanlardan giren hava akışını azaltır. Tekerleklerin bir kısmını kapladıkları için bu deflektörlerAktörler ayrıca lastikler ve hava arasındaki etkileşimden kaynaklanan türbülansı da azaltır.
Arka Deflektör
Değişimi sağlamak üzere tasarlandıArka taraftaki hava girdaplarını düzenleyerek hava akışını düzleştirir ve böylece aerodinamik sürtünmeyi azaltır.
Peki, kamyonlardaki rüzgar deflektörleri ve kapakları hangi malzemelerden yapılıyor? Edindiğim bilgilere göre, oldukça rekabetçi piyasada, hafifliği, yüksek mukavemeti, korozyon direnci ve dayanıklılığı nedeniyle fiberglas (cam elyaf takviyeli plastik veya GRP olarak da bilinir) tercih ediliyor.Diğer özelliklerin yanı sıra güvenilirlik.
Cam elyafı, takviye malzemesi olarak cam elyaflarını ve ürünlerini (cam elyaf kumaş, mat, iplik vb.) kullanan ve matris malzemesi olarak sentetik reçinenin görev yaptığı kompozit bir malzemedir.
Fiberglas Saptırıcılar/Örtüler
Avrupa, fiberglas malzemeyi otomobillerde 1955 gibi erken bir tarihte, STM-II model gövdelerinde yapılan denemelerle kullanmaya başladı. 1970'te Japonya, otomobil tekerlekleri için dekoratif kapaklar üretmek üzere fiberglas kullandı ve 1971'de Suzuki, fiberglastan motor kapakları ve çamurluklar üretti. 1950'lerde İngiltere, daha önceki çelik-ahşap kompozit kabinlerin yerini fiberglas malzemeyle almaya başladı.S21 ve üç tekerlekli otomobiller, o dönemin araçlarına tamamen yeni ve daha az katı bir tarz getirdi.
Çin'de iç piyasada, bazı mÜreticiler, fiberglas araç gövdelerinin geliştirilmesinde kapsamlı çalışmalar yapmışlardır. Örneğin, FAW oldukça erken bir dönemde fiberglas motor kapakları ve düz burunlu, açılır kapanır kabinler geliştirmeyi başarmıştır. Şu anda Çin'de orta ve ağır kamyonlarda fiberglas ürünlerin kullanımı oldukça yaygındır; uzun burunlu motor kapakları da buna dahildir.Kapaklar, tamponlar, ön kapaklar, kabin tavanı kapakları, yan etekler ve rüzgar deflektörleri. Yerli olarak tanınmış bir rüzgar deflektörü üreticisi olan Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd. buna örnek teşkil etmektedir. Hatta beğenilen Amerikan uzun burunlu kamyonlarındaki bazı lüks büyük uyku kabinleri bile fiberglastan yapılmıştır.
Hafif, yüksek mukavemetli, korozyona dayanıklı-dayanıklı, araçlarda yaygın olarak kullanılır
Düşük maliyeti, kısa üretim döngüsü ve güçlü tasarım esnekliği nedeniyle, fiberglas malzemeler kamyon üretiminin birçok alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, birkaç yıl önce yerli kamyonlar tekdüze ve katı bir tasarıma sahipti ve kişiselleştirilmiş dış tasarım yaygın değildi. Yerli karayollarının hızlı gelişimiyle birlikte,Uzun mesafeli taşımacılığı büyük ölçüde teşvik etmesine rağmen, tamamen çelikten kişiselleştirilmiş kabin görünümleri oluşturmanın zorluğu, yüksek kalıp tasarım maliyetleri ve çok panelli kaynaklı yapılarda paslanma ve sızıntı gibi sorunlar, birçok üreticiyi kabin tavan kaplamaları için fiberglas malzemeyi tercih etmeye yöneltmiştir.
Şu anda birçok kamyon fi kullanıyor.Ön kapaklar ve tamponlar için fiberglas malzemeler.
Fiberglas, hafifliği ve yüksek mukavemetiyle karakterize edilir ve yoğunluğu 1,5 ile 2,0 arasında değişir. Bu, karbon çeliğinin yoğunluğunun yalnızca dörtte bir ila beşte biri kadardır ve alüminyumunkinden bile daha düşüktür. 08F çeliğiyle karşılaştırıldığında, 2,5 mm kalınlığındaki bir fiberglasın...1 mm kalınlığındaki çeliğe eşdeğer bir mukavemete sahiptir. Ayrıca, fiberglas, ihtiyaçlara göre esnek bir şekilde tasarlanabilir, daha iyi genel bütünlük ve mükemmel üretilebilirlik sunar. Ürünün şekline, amacına ve miktarına bağlı olarak esnek kalıplama süreçleri seçimine olanak tanır. Kalıplama işlemi basittir, genellikle sadece tek bir adım gerektirir ve malzeme iyi korozyon direncine sahiptir. Atmosferik koşullara, suya ve yaygın asit, baz ve tuz konsantrasyonlarına karşı dayanıklıdır. Bu nedenle, birçok kamyon şu anda ön tamponlar, ön kapaklar, yan etekler ve deflektörler için fiberglas malzemeler kullanmaktadır.
Yayın tarihi: 02 Ocak 2024
