ترموپلاستیک تقویتشده با حصیر شیشهای (GMT) یک ماده کامپوزیتی جدید، کممصرف و سبک با رزین ترموپلاستیک به عنوان ماتریس و حصیر الیاف شیشه به عنوان اسکلت تقویتشده است. این ماده در حال حاضر یک نوع توسعه مواد کامپوزیتی بسیار فعال در جهان است و به عنوان یکی از مواد جدید قرن در نظر گرفته میشود.
GMT عموماً میتواند محصولات نیمهتمام ورقی تولید کند. سپس مستقیماً به محصول با شکل دلخواه تبدیل میشود. GMT دارای ویژگیهای طراحی پیشرفته، مقاومت عالی در برابر ضربه و مونتاژ و اضافه کردن آسان است. این ماده به دلیل استحکام و سبکیاش مورد توجه است و آن را به یک جزء سازهای ایدهآل برای جایگزینی فولاد و کاهش وزن تبدیل میکند.
۱. مزایای مواد GMT
۱) استحکام بالا: استحکام GMT مشابه محصولات FRP پلیاستر دستساز است و چگالی آن ۱.۰۱-۱.۱۹ گرم بر سانتیمتر مکعب است. از FRP ترموست (۱.۸-۲.۰ گرم بر سانتیمتر مکعب) کوچکتر است، بنابراین استحکام ویژه بالاتری دارد.
۲) سبک و صرفهجویی در مصرف انرژی: وزن یک درب خودرو ساخته شده ازمواد GMTمیتوان وزن را از ۲۶ کیلوگرم به ۱۵ کیلوگرم کاهش داد و ضخامت قسمت عقب را میتوان برای افزایش فضای خودرو کاهش داد. مصرف انرژی تنها ۶۰ تا ۸۰ درصد محصولات فولادی و ۳۵ تا ۵۰ درصد محصولات آلومینیومی است.
۳) در مقایسه با SMC (ترکیب قالبگیری ورقی) ترموست، ماده GMT مزایای چرخه قالبگیری کوتاه، عملکرد ضربهای خوب، قابلیت بازیافت و چرخه ذخیرهسازی طولانی را دارد.
۴) عملکرد ضربه: توانایی GMT در جذب ضربه ۲.۵ تا ۳ برابر بیشتر از SMC است. SMC، فولاد و آلومینیوم همگی در اثر ضربه دچار فرورفتگی یا ترک میشوند، اما GMT آسیبی نمیبیند.
۵) استحکام بالا: GMT حاوی پارچه GF است که حتی اگر ضربهای با سرعت ۱۶ کیلومتر در ساعت رخ دهد، میتواند شکل خود را حفظ کند.
۲. کاربرد مواد GMT در صنعت خودرو
ورقهای GMT استحکام بالایی دارند و میتوانند به اجزای سبک وزن تبدیل شوند. در عین حال، آزادی طراحی بالا، جذب انرژی برخورد قوی و عملکرد پردازش خوب از ویژگیهای آن است. از دهه 1990 به طور گسترده در صنعت خودرو مورد استفاده قرار گرفته است. با افزایش الزامات مربوط به مصرف سوخت، قابلیت بازیافت و سهولت پردازش، بازار مواد GMT برای صنعت خودرو به طور پیوسته رشد خواهد کرد.
در حال حاضر، مواد GMT به طور گسترده در صنعت خودرو مورد استفاده قرار میگیرند، که عمدتاً شامل قاب صندلی، سپر، پنل ابزار، کاپوت، براکت باتری، پدالهای پا، قسمتهای جلویی، کف، گلگیرها، درهای عقب، سقف، قطعات چمدان مانند براکت، آفتابگیر، جا لاستیک زاپاس و غیره میشود.
۱) قاب صندلی
طراحی قالبگیری فشاری پشتی صندلیهای ردیف دوم در خودروی اسپرت فورد موستانگ ۲۰۱۵ (تصویر زیر) شرکت فورد موتور توسط تأمینکننده/مبدل Tier 1، Continental Structural Plastics، با استفاده از قالبهای ترموپلاستیک حصیری فایبرگلاس تقویتشده با شیشه ۴۵٪ تکجهته Hanwha L&C برای مواد کامپوزیت (GMT) و قالبگیری فشاری Century Tool & Gage طراحی شده است. این طرح با موفقیت الزامات بسیار چالشبرانگیز مقررات ایمنی اروپا ECE برای نگهداری بارهای بار را برآورده میکند.
این قطعه برای تکمیل به بیش از ۱۰۰ تکرار FEA نیاز داشت و پنج قطعه را از طراحی سازه فولادی قبلی حذف کرد. و با ساختاری نازکتر، ۳.۱ کیلوگرم در هر وسیله نقلیه صرفهجویی میکند که نصب آن نیز آسانتر است.
۲) تیرک ضد برخورد عقب
تیرک ضد برخورد در عقب توسان جدید هیوندای (به تصویر زیر مراجعه کنید) در سال ۲۰۱۵ از جنس GMT ساخته شده است. در مقایسه با مواد فولادی، این محصول سبکتر است و خواص ضربهگیری بهتری دارد. این محصول ضمن تضمین عملکرد ایمن، وزن خودرو و مصرف سوخت را کاهش میدهد.
۳) ماژول front-end
مرسدس بنز کامپوزیتهای ترموپلاستیک تقویتشده با پارچه Quadrant Plastic Composites GMTexTM را به عنوان عناصر ماژول جلویی در کوپه لوکس کلاس S خود (تصویر زیر) انتخاب کرده است.
۴) پنل محافظ پایین بدنه
شرکت Quadrant PlasticComposites از پوشش GMTex TM با عملکرد بالا برای محافظت از زیر کاپوت مرسدس بنز آفرود نسخه ویژه استفاده میکند.
۵) قاب درب عقب
علاوه بر مزایای معمول ادغام عملکردی و کاهش وزن، قابلیت شکلپذیری سازههای درب عقب GMT امکان ایجاد فرمهایی را فراهم میکند که با فولاد یا آلومینیوم امکانپذیر نیست. این ویژگی در نیسان مورانو، اینفینیتی FX45 و سایر مدلها اعمال شده است.
۶) چارچوب داشبورد
شرکت GMT مفهوم جدیدی از قابهای داشبورد را تولید میکند که برای استفاده در چندین مدل گروه فورد در نظر گرفته شده است: ولوو S40 و V50، مزدا و فورد C-Max. این کامپوزیتها طیف گستردهای از ادغامهای عملکردی را امکانپذیر میکنند. به خصوص با گنجاندن اعضای عرضی خودرو به شکل لولههای فولادی نازک در قالب. در مقایسه با روشهای سنتی، وزن بدون افزایش هزینه به طور قابل توجهی کاهش مییابد.
۷) نگهدارنده باتری
زمان ارسال: ژانویه-09-2024
