Νέα - Εφαρμογή του GMT στα αυτοκίνητα

Το θερμοπλαστικό ενισχυμένο με υαλοβάμβακα (GMT) είναι ένα νέο, ενεργειακά αποδοτικό, ελαφρύ σύνθετο υλικό με θερμοπλαστική ρητίνη ως μήτρα και υαλοβάμβακα ως ενισχυμένο σκελετό. Είναι σήμερα μια εξαιρετικά ενεργή ποικιλία σύνθετου υλικού σε ανάπτυξη στον κόσμο και θεωρείται ένα από τα νέα υλικά του αιώνα.

Η GMT μπορεί γενικά να παράγει ημιτελή προϊόντα σε φύλλα. Στη συνέχεια, υποβάλλεται σε άμεση επεξεργασία στο προϊόν του επιθυμητού σχήματος. Η GMT διαθέτει εξελιγμένα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά, εξαιρετική αντοχή σε κρούσεις και είναι εύκολη στη συναρμολόγηση και την προσθήκη. Εκτιμάται για την αντοχή και το ελαφρύ της βάρος, καθιστώντας την ιδανική δομική συνιστώσα για την αντικατάσταση του χάλυβα και τη μείωση της μάζας.

1. Πλεονεκτήματα των υλικών GMT

1) Υψηλή αντοχή: Η αντοχή του GMT είναι παρόμοια με αυτή των χειροποίητων προϊόντων FRP από πολυεστέρα και η πυκνότητά του είναι 1,01-1,19 g/cm. Είναι μικρότερο από το θερμοσκληρυνόμενο FRP (1,8-2,0 g/cm), επομένως, έχει υψηλότερη ειδική αντοχή.

2) Ελαφρύ και εξοικονόμηση ενέργειας: Το βάρος μιας πόρτας αυτοκινήτου απόΥλικό GMTμπορεί να μειωθεί από 26 κιλά σε 15 κιλά και το πάχος της πλάτης μπορεί να μειωθεί για να αυξηθεί ο χώρος του αυτοκινήτου. Η κατανάλωση ενέργειας είναι μόνο 60%-80% για τα προϊόντα χάλυβα και 35%-50% για τα προϊόντα αλουμινίου.

3) Σε σύγκριση με το θερμοσκληρυνόμενο SMC (ένωση χύτευσης φύλλων), το υλικό GMT έχει τα πλεονεκτήματα ενός σύντομου κύκλου χύτευσης, καλής απόδοσης σε κρούση, ανακυκλωσιμότητας και μεγάλου κύκλου αποθήκευσης.

4) Απόδοση σε κρούση: Η ικανότητα του GMT να απορροφά τους κραδασμούς είναι 2,5-3 φορές υψηλότερη από το SMC. Το SMC, ο χάλυβας και το αλουμίνιο υπέστησαν βαθουλώματα ή ρωγμές κατά την πρόσκρουση, αλλά το GMT παρέμεινε αλώβητο.

5) Υψηλή ακαμψία: Το GMT περιέχει ύφασμα GF, το οποίο μπορεί να διατηρήσει το σχήμα του ακόμα και σε περίπτωση πρόσκρουσης 10 μίλια/ώρα.

2. Εφαρμογή Υλικών GMT στον Αυτοκινητοβιομηχανικό Τομέα

Τα φύλλα GMT έχουν υψηλή αντοχή και μπορούν να κατασκευαστούν σε ελαφριά εξαρτήματα. Ταυτόχρονα, έχουν υψηλή ελευθερία σχεδιασμού, ισχυρή απορρόφηση ενέργειας σύγκρουσης και καλή απόδοση επεξεργασίας. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία από τη δεκαετία του 1990. Καθώς οι απαιτήσεις για οικονομία καυσίμου, ανακυκλωσιμότητα και ευκολία επεξεργασίας συνεχίζουν να αυξάνονται, η αγορά υλικών GMT για την αυτοκινητοβιομηχανία θα συνεχίσει να αναπτύσσεται σταθερά.

Προς το παρόν, τα υλικά GMT χρησιμοποιούνται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία, συμπεριλαμβανομένων κυρίως πλαισίων καθισμάτων, προφυλακτήρων, ταμπλό οργάνων, καπό, βάσεων μπαταριών, πεντάλ ποδιών, μπροστινών άκρων, δαπέδων, φτερών, πίσω θυρών, στέγης, εξαρτημάτων αποσκευών όπως βάσεις, αλεξήλια, σχάρες εφεδρικών ελαστικών κ.λπ.

1) Πλαίσιο καθίσματος
Ο σχεδιασμός συμπίεσης-χυτευμένης πλάτης δεύτερης σειράς καθισμάτων στο σπορ αυτοκίνητο Ford Mustang του 2015 της Ford Motor Company (που απεικονίζεται παρακάτω) σχεδιάστηκε από τον προμηθευτή/μετατροπέα Tier 1, Continental Structural Plastics, χρησιμοποιώντας θερμοπλαστικά καλούπια για σύνθετα υλικά (GMT) από υαλοβάμβακα ενισχυμένο με 45% μονοκατευθυντική ύαλο (μονοκατευθυντική) της Hanwha L&C και χύτευση συμπίεσης της Century Tool & Gage. Πληροί με επιτυχία τους εξαιρετικά απαιτητικούς ευρωπαϊκούς κανονισμούς ασφαλείας ECE για τη συντήρηση φορτίων αποσκευών.

Το εξάρτημα απαιτούσε περισσότερες από 100 επαναλήψεις FEA για να ολοκληρωθεί, εξαλείφοντας πέντε εξαρτήματα από τον προηγούμενο σχεδιασμό της χαλύβδινης δομής. Και εξοικονομεί 3,1 κιλά ανά όχημα σε μια λεπτότερη δομή, η οποία είναι επίσης ευκολότερη στην εγκατάσταση.

2) Πίσω δοκός αντισύγκρουσης
Η δοκός αντισύγκρουσης στο πίσω μέρος του νέου Tucson της Hyundai (δείτε την παρακάτω εικόνα) του 2015 είναι κατασκευασμένη από υλικό GMT. Σε σύγκριση με τα χαλύβδινα υλικά, το προϊόν είναι ελαφρύτερο και έχει καλύτερες ιδιότητες απορρόφησης κραδασμών. Μειώνει το βάρος του οχήματος και την κατανάλωση καυσίμου, εξασφαλίζοντας παράλληλα ασφαλή απόδοση.

3) Μονάδα front-end
Η Mercedes-Benz επέλεξε τα θερμοπλαστικά σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ύφασμα Quadrant Plastic Composites GMTexTM ως στοιχεία μπροστινής μονάδας στο πολυτελές κουπέ S-Class (εικόνα παρακάτω).

4) Κάτω προστατευτικό πάνελ αμαξώματος
Η Quadrant PlasticComposites χρησιμοποιεί υψηλής απόδοσης GMTex TM για την προστασία του κάτω μέρους του καπό για το Mercedes Off-Road Special Edition.

5) Πλαίσιο πίσω πόρτας
Εκτός από τα συνήθη πλεονεκτήματα της λειτουργικής ενσωμάτωσης και της μείωσης βάρους, η δυνατότητα διαμόρφωσης των δομών της πίσω πόρτας GMT επιτρέπει επίσης μορφές προϊόντων που δεν είναι δυνατές με χάλυβα ή αλουμίνιο. Εφαρμόζεται σε Nissan Murano, Infiniti FX45 και άλλα μοντέλα.

6) Πλαίσιο πίνακα ελέγχου
Η GMT κατασκευάζει τη νέα ιδέα πλαισίων ταμπλό που προορίζονται για χρήση σε διάφορα μοντέλα του ομίλου Ford: Volvo S40 και V50, Mazda και Ford C-Max. Αυτά τα σύνθετα υλικά επιτρέπουν ένα ευρύ φάσμα λειτουργικών ενσωματώσεων. Ειδικά με την ενσωμάτωση των εγκάρσιων στοιχείων του οχήματος με τη μορφή λεπτών χαλύβδινων σωλήνων στο καλούπι. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, το βάρος μειώνεται σημαντικά χωρίς να αυξάνεται το κόστος.