El termoplàstic reforçat amb fibra de vidre (GMT) és un material compost nou, lleuger i d'estalvi d'energia amb resina termoplàstica com a matriu i fibra de vidre com a esquelet reforçat. Actualment és una varietat de desenvolupament de material compost extremadament activa al món i es considera un dels nous materials del segle.
El GMT generalment pot produir productes semielaborats en làmina. Després es processa directament en el producte de la forma desitjada. El GMT té característiques de disseny sofisticades, una excel·lent resistència a l'impacte i és fàcil de muntar i afegir. És apreciat per la seva resistència i lleugeresa, cosa que el converteix en un component estructural ideal per substituir l'acer i reduir la massa.
1. Avantatges dels materials GMT
1) Alta resistència: La resistència del GMT és similar a la dels productes de FRP de polièster col·locats a mà, i la seva densitat és d'1,01-1,19 g/cm3. És més petit que el FRP termoestable (1,8-2,0 g/cm3), per tant, té una resistència específica més alta.
2) Lleuger i estalvi d'energia: el pes d'una porta de cotxe feta deMaterial GMTes pot reduir de 26 kg a 15 kg, i el gruix de la part posterior es pot reduir per augmentar l'espai del cotxe. El consum d'energia és només del 60%-80% dels productes d'acer i del 35%-50% dels productes d'alumini.
3) En comparació amb el SMC termoestable (compost per a modelat de làmines), el material GMT té els avantatges d'un cicle de modelat curt, un bon rendiment d'impacte, reciclabilitat i un cicle d'emmagatzematge llarg.
4) Rendiment a l'impacte: La capacitat del GMT per absorbir els impactes és de 2,5 a 3 vegades superior a la del SMC. L'SMC, l'acer i l'alumini van patir abolladures o esquerdes sota l'impacte, però el GMT va quedar il·lès.
5) Alta rigidesa: GMT conté teixit GF, que pot mantenir la seva forma fins i tot si hi ha un impacte de 16 km/h.
2. Aplicació dels materials GMT en el camp de l'automoció
Les làmines GMT tenen una alta resistència i es poden convertir en components lleugers. Al mateix temps, tenen una gran llibertat de disseny, una forta absorció d'energia de col·lisió i un bon rendiment de processament. S'han utilitzat àmpliament en la indústria de l'automòbil des de la dècada de 1990. A mesura que els requisits d'economia de combustible, reciclabilitat i facilitat de processament continuen augmentant, el mercat de materials GMT per a la indústria de l'automòbil continuarà creixent constantment.
Actualment, els materials GMT s'utilitzen àmpliament en la indústria de l'automoció, principalment incloent-hi marcs de seients, para-xocs, panells d'instruments, capots, suports de bateria, pedals, parts davanteres, terres, parafangs, portes posteriors, sostres, components d'equipatge com ara suports, viseres solars, porta-rodes de recanvi, etc.
1) Estructura del seient
El disseny del respatller de la segona fila de seients, modelat per compressió, del Ford Mustang 2015 de Ford Motor Company (que es mostra a la imatge de sota), va ser dissenyat pel proveïdor/convertidor de nivell 1 Continental Structural Plastics utilitzant els motlles termoplàstics de fibra de vidre reforçada amb fibra de vidre unidireccional al 45% per a materials compostos (GMT) de Hanwha L&C i el modelat per compressió de Century Tool & Gage. Compleix amb èxit les exigents normatives de seguretat europees ECE per al manteniment de càrregues d'equipatge.
La peça va requerir més de 100 iteracions d'anàlisi dels elements finits (FEA), eliminant cinc peces del disseny anterior de l'estructura d'acer. I estalvia 3,1 quilograms per vehicle en una estructura més prima, que també és més fàcil d'instal·lar.
2) Feix anticol·lisió posterior
La biga anticol·lisió de la part posterior del nou Tucson de Hyundai (vegeu la imatge següent) del 2015 està feta de material GMT. En comparació amb els materials d'acer, el producte és més lleuger i té millors propietats d'amortiment. Redueix el pes del vehicle i el consum de combustible alhora que garanteix un rendiment segur.
3) Mòdul frontal
Mercedes-Benz ha triat els compostos termoplàstics reforçats amb teixit GMTex™ de Quadrant Plastic Composites com a elements del mòdul frontal del seu cupè de luxe Classe S (imatge inferior).
4) Panell de protecció inferior de la carrosseria
Quadrant PlasticComposites utilitza GMTex TM d'alt rendiment per a la protecció de la part inferior del capó del Mercedes Off-Road Special Edition.
5) Marc del portó posterior
A més dels avantatges habituals d'integració funcional i reducció de pes, la formabilitat de les estructures del portó posterior GMT també permet formes de producte que no són possibles amb acer o alumini. Aplicat al Nissan Murano, Infiniti FX45 i altres models.
6) Marc de quadre de comandament
GMT fabrica el nou concepte de marcs de quadre de comandament destinats a diversos models del Grup Ford: Volvo S40 i V50, Mazda i Ford C-Max. Aquests compostos permeten una àmplia gamma d'integracions funcionals. Especialment incorporant els travessers del vehicle en forma de tubs prims d'acer al motlle. En comparació amb els mètodes tradicionals, el pes es redueix significativament sense augmentar el cost.
7) Portapiles
Data de publicació: 09-01-2024
