Klaaskiudmatiga tugevdatud termoplast (GMT) on uudne, energiasäästlik ja kerge komposiitmaterjal, mille maatriks on termoplastvaik ja tugevdatud karkass klaaskiudmatt. See on praegu maailmas äärmiselt aktiivne komposiitmaterjalide arendusliik ja seda peetakse üheks sajandi uueks materjaliks.
GMT-st saab üldiselt toota lehtmetallist pooltooteid. Seejärel töödeldakse see otse soovitud kujuga tooteks. GMT-l on keerukad disainifunktsioonid, suurepärane löögikindlus ning seda on lihtne kokku panna ja lisada. Seda hinnatakse selle tugevuse ja kerguse poolest, mistõttu on see ideaalne konstruktsioonielement terase asendamiseks ja massi vähendamiseks.
1. GMT-materjalide eelised
1) Suur tugevus: GMT tugevus on sarnane käsitsi paigaldatud polüester FRP-toodete tugevusele ja selle tihedus on 1,01–1,19 g/cm³. See on väiksem kui termoreaktiivsel FRP-l (1,8–2,0 g/cm³), seega on sellel suurem eritugevus.
2) Kerge ja energiasäästlik: Autoukse kaal, mis on valmistatudGMT materjalsaab vähendada 26 kg-lt 15 kg-le ja tagaosa paksust saab vähendada, et suurendada autoruumi. Energiatarve on terastoodete puhul vaid 60–80% ja alumiiniumtoodete puhul 35–50%.
3) Võrreldes termoreaktiivse SMC-ga (lehtvormimismass) on GMT-materjalil lühikese vormimistsükli, hea löögikindluse, taaskasutatavuse ja pika ladustamistsükli eelised.
4) Löögikindlus: GMT lööke neelav võime on 2,5–3 korda suurem kui SMC-l. SMC, teras ja alumiinium said löögi all mõlke või pragusid, kuid GMT jäi kahjustusteta.
5) Suur jäikus: GMT sisaldab GF-kangast, mis säilitab oma kuju isegi 16 km/h kiirusega löögi korral.
2. GMT-materjalide rakendamine autotööstuses
GMT-lehtedel on suur tugevus ja neid saab valmistada kergeteks komponentideks. Samal ajal on neil suur disainivabadus, tugev kokkupõrkeenergia neeldumine ja head töötlemisomadused. Seda on autotööstuses laialdaselt kasutatud alates 1990. aastatest. Kuna kütusekulu, ringlussevõtu ja töötlemise lihtsuse nõuded pidevalt suurenevad, kasvab autotööstusele mõeldud GMT-materjalide turg jätkuvalt pidevalt.
Praegu kasutatakse GMT-materjale laialdaselt autotööstuses, sealhulgas istmeraamid, kaitserauad, armatuurlauad, kapotid, akuklambrid, jalapedaalid, esiotsad, põrandad, poritiivad, tagauksed, katused, pagasi komponendid, nagu kronsteinid, päikesesirmid, varurattahoidikud jne.
1) Istmeraam
Ford Motor Company 2015. aasta Ford Mustangi (pildil allpool) sportauto teise rea istme seljatoe survevalu teel disainis esimese taseme tarnija/ümbertöötleja Continental Structural Plastics, kasutades Hanwha L&C 45% ühesuunalisi klaaskiust tugevdatud klaaskiust matt-termoplastseid komposiitmaterjalide vorme (GMT) ja Century Tool & Gage'i survevalu. See vastab edukalt äärmiselt rangetele Euroopa ohutusnõuetele ECE pagasikoormate hoidmise kohta.
Selle detaili valmimiseks oli vaja üle 100 lõplike analüüside (FEA) iteratsiooni, mis eemaldas varasemast teraskonstruktsiooni projektist viis detaili. Lisaks säästab see õhema konstruktsiooniga 3,1 kilogrammi sõiduki kohta ja seda on ka lihtsam paigaldada.
2) Tagumine kokkupõrkevastane tala
Hyundai uue Tucsoni (vt allolevat pilti) 2015. aasta tagaosas olev kokkupõrkevastane tala on valmistatud GMT-materjalist. Võrreldes terasmaterjalidega on toode kergem ja paremate pehmendusomadustega. See vähendab sõiduki kaalu ja kütusekulu, tagades samal ajal ohutu sõidu.
3) Esiosa moodul
Mercedes-Benz on oma S-klassi (pildil allpool) luksuskupee esiosa moodulelementideks valinud Quadrant Plastic Composites GMTexTM kangaga tugevdatud termoplastkomposiidid.
4) Kere alumine kaitsepaneel
Quadrant PlasticComposites kasutab Mercedes Off-Road Special Editioni kapotialuse kaitseks kõrgjõudlusega GMTex™ materjali.
5) Tagaluugi raam
Lisaks tavapärastele funktsionaalse integratsiooni ja kaalu vähendamise eelistele võimaldab GMT tagaluugi konstruktsioonide vormitavus luua tootevorme, mis pole terase või alumiiniumiga võimalikud. Rakendub Nissan Murano, Infiniti FX45 ja teiste mudelite puhul.
6) Armatuurlaua raamistik
GMT toodab uut tüüpi armatuurlaua raame, mis on mõeldud kasutamiseks mitmetel Fordi kontserni mudelitel: Volvo S40 ja V50, Mazda ning Ford C-Max. Need komposiidid võimaldavad laia valikut funktsionaalseid integratsioone. Eelkõige on vormimisel kasutatud õhukeste terastorude kujul olevaid sõiduki risttalasid. Võrreldes traditsiooniliste meetoditega on kaal märkimisväärselt vähenenud, ilma et see suurendaks kulusid.
7) Patareihoidik
Postituse aeg: 09.01.2024
