أخبار - تطبيق توقيت غرينتش في السيارات

مادة اللدائن الحرارية المقواة بألياف زجاجية (GMT) هي مادة مركبة جديدة موفرة للطاقة وخفيفة الوزن، تتكون من راتنج لدائن حرارية كمادة أساسية وألياف زجاجية كهيكل داعم. تُعد هذه المادة حاليًا من أكثر أنواع المواد المركبة نشاطًا في التطوير على مستوى العالم، وتُصنف ضمن المواد الجديدة لهذا القرن.

تُنتج ألواح GMT عادةً منتجات نصف مصنعة، ثم تُعالج مباشرةً لتشكيل المنتج بالشكل المطلوب. تتميز ألواح GMT بتصميم متطور، ومقاومة ممتازة للصدمات، وسهولة التجميع والتركيب. وهي تحظى بتقدير كبير لقوتها وخفتها، مما يجعلها مكونًا هيكليًا مثاليًا لاستبدال الفولاذ وتقليل الوزن.

1. مزايا مواد GMT

1) قوة عالية: تتميز مادة GMT بقوة مماثلة لمنتجات البوليستر FRP المصنعة يدويًا، وتبلغ كثافتها 1.01-1.19 جم/سم³. وهي أقل كثافة من FRP المتصلد حراريًا (1.8-2.0 جم/سم³)، ولذلك تتمتع بقوة نوعية أعلى.

2) خفيف الوزن وموفر للطاقة: وزن باب السيارة المصنوع منمواد توقيت غرينتشيمكن تقليل وزنها من 26 كجم إلى 15 كجم، كما يمكن تقليل سمك الجزء الخلفي لزيادة مساحة السيارة. ويبلغ استهلاك الطاقة فيها 60-80% فقط مقارنةً بالمنتجات الفولاذية، و35-50% مقارنةً بالمنتجات المصنوعة من الألومنيوم.

3) بالمقارنة مع مركب التشكيل بالصفائح المتصلد بالحرارة (SMC)، فإن مادة GMT تتمتع بمزايا دورة التشكيل القصيرة، وأداء الصدمات الجيد، وإمكانية إعادة التدوير، ودورة التخزين الطويلة.

4) مقاومة الصدمات: قدرة مادة GMT على امتصاص الصدمات أعلى بمقدار 2.5 إلى 3 مرات من مادة SMC. تعرضت كل من مادة SMC والفولاذ والألومنيوم للخدوش أو الشقوق عند الاصطدام، بينما بقيت مادة GMT سليمة تمامًا.

5) صلابة عالية: يحتوي GMT على نسيج GF، والذي لا يزال بإمكانه الحفاظ على شكله حتى في حالة حدوث تأثير بسرعة 10 أميال في الساعة.

2. تطبيق مواد GMT في مجال السيارات

تتميز صفائح GMT بقوة عالية، ويمكن تصنيعها إلى مكونات خفيفة الوزن. كما أنها تتمتع بحرية تصميم كبيرة، وقدرة فائقة على امتصاص طاقة التصادم، وسهولة في المعالجة. وقد شاع استخدامها في صناعة السيارات منذ تسعينيات القرن الماضي. ومع استمرار تزايد متطلبات كفاءة استهلاك الوقود، وإمكانية إعادة التدوير، وسهولة المعالجة، سيستمر سوق مواد GMT في صناعة السيارات بالنمو باطراد.

في الوقت الحاضر، تُستخدم مواد GMT على نطاق واسع في صناعة السيارات، وتشمل بشكل أساسي إطارات المقاعد، والمصدات، ولوحات العدادات، وأغطية المحرك، وأقواس البطاريات، ودواسات القدم، والواجهات الأمامية، والأرضيات، والرفارف، والأبواب الخلفية، والأسقف، ومكونات الأمتعة مثل الأقواس، وواقيات الشمس، وحوامل الإطارات الاحتياطية، وما إلى ذلك.

1) إطار المقعد
صُمم مسند ظهر المقعد الخلفي في سيارة فورد موستانج الرياضية موديل 2015 (الموضحة أدناه) من شركة فورد موتور، باستخدام تقنية التشكيل بالضغط، وذلك بواسطة شركة كونتيننتال ستراكشرال بلاستيكس، وهي مورد ومُحول من الدرجة الأولى، وذلك باستخدام قوالب هانوا إل آند سي الحرارية المصنوعة من الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه بنسبة 45%، وتقنية التشكيل بالضغط من شركة سينشري تول آند غيج. وقد استوفت هذه التقنية بنجاح معايير السلامة الأوروبية الصارمة للغاية (ECE) فيما يتعلق بتحمل حمولات الأمتعة.

تطلّب إنجاز هذا الجزء أكثر من 100 عملية تحليل باستخدام طريقة العناصر المحدودة، مما أدى إلى الاستغناء عن خمسة أجزاء من تصميم الهيكل الفولاذي السابق. كما أنه يوفر 3.1 كيلوغرامات لكل مركبة بفضل هيكله الأقل سمكًا، والذي يسهل تركيبه أيضًا.

2) شعاع مضاد للتصادم الخلفي
صُنعت دعامة الحماية من التصادم في الجزء الخلفي من سيارة هيونداي توسان الجديدة (انظر الصورة أدناه) موديل 2015 من مادة GMT. وبالمقارنة مع المواد الفولاذية، فإن هذه المادة أخف وزنًا وتتمتع بخصائص امتصاص صدمات أفضل، مما يقلل من وزن السيارة واستهلاك الوقود مع ضمان أداء آمن.

3) وحدة الواجهة الأمامية
اختارت مرسيدس بنز مركبات كوادرات البلاستيكية المقواة بالألياف GMTexTM كعناصر وحدة الواجهة الأمامية في سيارتها الكوبيه الفاخرة من الفئة S (الموضحة أدناه).

4) لوحة الحماية السفلية للهيكل
تستخدم شركة Quadrant PlasticComposites مادة GMTex TM عالية الأداء لحماية غطاء المحرك السفلي لسيارة مرسيدس Off-Road Special Edition.

5) إطار الباب الخلفي
إضافةً إلى المزايا المعتادة للتكامل الوظيفي وتقليل الوزن، فإن قابلية تشكيل هياكل الأبواب الخلفية من GMT تتيح أيضاً تصميم أشكال منتجات غير ممكنة باستخدام الفولاذ أو الألومنيوم. تُستخدم هذه التقنية في سيارات نيسان مورانو، وإنفينيتي FX45، وغيرها من الطرازات.

6) إطار عمل لوحة المعلومات
تُصنّع شركة GMT مفهومًا جديدًا لهياكل لوحات القيادة، مُصممة للاستخدام في العديد من طرازات مجموعة فورد، مثل فولفو S40 وV50، ومازدا، وفورد C-Max. تُمكّن هذه المواد المركبة من دمج مجموعة واسعة من الوظائف، لا سيما من خلال دمج العوارض العرضية للسيارة على شكل أنابيب فولاذية رفيعة في القالب. وبالمقارنة مع الطرق التقليدية، يتم تقليل الوزن بشكل ملحوظ دون زيادة التكلفة.