Vijesti - Primjena GMT-a u automobilima

Termoplastika ojačana staklenim vlaknima (GMT) je novi, energetski štedljivi, lagani kompozitni materijal s termoplastičnom smolom kao matricom i staklenim vlaknima kao ojačanim skeletom. Trenutno je izuzetno aktivan razvoj kompozitnih materijala u svijetu i smatra se jednim od novih materijala stoljeća.

GMT općenito može proizvoditi poluproizvode od lima. Zatim se direktno prerađuje u proizvod željenog oblika. GMT ima sofisticirane dizajnerske karakteristike, odličnu otpornost na udarce i jednostavan je za sastavljanje i dodavanje. Cijenjen je zbog svoje čvrstoće i lakoće, što ga čini idealnom strukturnom komponentom za zamjenu čelika i smanjenje mase.

1. Prednosti GMT materijala

1) Visoka čvrstoća: Čvrstoća GMT-a je slična čvrstoći ručno rađenih poliester FRP proizvoda, a njegova gustoća je 1,01-1,19 g/cm. Manji je od termoreaktivnog FRP-a (1,8-2,0 g/cm), stoga ima veću specifičnu čvrstoću.

2) Lagana i energetski štedljiva: Težina vrata automobila napravljenih odGMT materijalmože se smanjiti sa 26 kg na 15 kg, a debljina naslona se može smanjiti kako bi se povećao prostor u automobilu. Potrošnja energije je samo 60%-80% kod čeličnih proizvoda i 35%-50% kod aluminijskih proizvoda.

3) U poređenju sa termoreaktivnim SMC-om (masom za oblikovanje ploča), GMT materijal ima prednosti kratkog ciklusa oblikovanja, dobrih udarnih performansi, mogućnosti recikliranja i dugog ciklusa skladištenja.

4) Otpornost na udarce: Sposobnost GMT-a da apsorbuje udarce je 2,5-3 puta veća od SMC-a. SMC, čelik i aluminijum su pretrpjeli udubljenja ili pukotine pri udaru, ali GMT je ostao netaknut.

5) Visoka čvrstoća: GMT sadrži GF tkaninu koja može zadržati svoj oblik čak i ako dođe do udara od 16 km/h.

2. Primjena GMT materijala u automobilskoj industriji

GMT ploče imaju visoku čvrstoću i mogu se prerađivati u lagane komponente. Istovremeno, imaju visoku slobodu dizajna, snažnu apsorpciju energije sudara i dobre performanse obrade. Široko se koriste u automobilskoj industriji od 1990-ih. Kako zahtjevi za ekonomičnost goriva, reciklabilnost i jednostavnost obrade nastavljaju rasti, tržište GMT materijala za automobilsku industriju će nastaviti stalno rasti.

Trenutno se GMT materijali široko koriste u automobilskoj industriji, uglavnom uključujući okvire sjedišta, branike, instrument ploče, haube, nosače baterija, papučice, prednje krajeve, podove, blatobrane, zadnja vrata, krovove, komponente prtljaga kao što su nosači, štitnici za sunce, nosači rezervnih guma itd.

1) Okvir sjedišta
Dizajn naslona drugog reda sjedišta, izrađen kompresijskim lijevanjem, na sportskom automobilu Ford Mustang iz 2015. godine kompanije Ford Motor Company (na slici ispod) dizajnirao je dobavljač/konverter prvog reda, Continental Structural Plastics, koristeći Hanwha L&C-ove termoplastične kalupe za kompozitne materijale (GMT) od 45% jednosmjernih staklenih vlakana ojačanih fiberglasom i kompresijsko lijevanje od Century Tool & Gage. Uspješno ispunjava izuzetno zahtjevne evropske sigurnosne propise ECE za održavanje nosivosti prtljaga.

Za završetak ovog dijela bilo je potrebno više od 100 iteracija metodom konačnih elemenata (FEA), čime je eliminirano pet dijelova iz ranijeg dizajna čelične konstrukcije. Također, štedi se 3,1 kilogram po vozilu zahvaljujući tanjoj konstrukciji, koja je također lakša za ugradnju.

2) Zadnja zraka protiv sudara
Zaštitna greda za zaštitu od sudara na zadnjem dijelu novog Hyundai Tucsona (pogledajte sliku ispod) iz 2015. godine izrađena je od GMT materijala. U poređenju sa čeličnim materijalima, proizvod je lakši i ima bolja svojstva amortizacije. Smanjuje težinu vozila i potrošnju goriva, a istovremeno osigurava sigurne performanse.

3) Prednji modul
Mercedes-Benz je odabrao termoplastične kompozite ojačane tkaninom Quadrant Plastic Composites GMTexTM kao elemente prednjeg modula u svom luksuznom kupeu S-klase (na slici ispod).

4) Donja zaštitna ploča karoserije
Quadrant PlasticComposites koristi visokoperformansni GMTex™ materijal za zaštitu podvozja automobila Mercedes Off-Road Special Edition.

5) Okvir vrata prtljažnika
Pored uobičajenih prednosti funkcionalne integracije i smanjenja težine, mogućnost oblikovanja GMT konstrukcija vrata prtljažnika također omogućava oblike proizvoda koji nisu mogući s čelikom ili aluminijem. Primjenjuje se na Nissan Murano, Infiniti FX45 i druge modele.

6) Okvir kontrolne ploče
GMT proizvodi novi koncept okvira za kontrolne ploče namijenjenih za upotrebu na nekoliko modela Ford grupe: Volvo S40 i V50, Mazda i Ford C-Max. Ovi kompoziti omogućavaju širok raspon funkcionalnih integracija. Posebno ugradnjom poprečnih nosača vozila u obliku tankih čeličnih cijevi u kalup. U poređenju s tradicionalnim metodama, težina je značajno smanjena bez povećanja troškova.