وضعیت کاربرد و جهت توسعه مواد کامپوزیتی/FRP در صنعت خودرو

وضعیت کاربرد و جهت توسعه مواد کامپوزیتی/FRP در صنعت خودرو

پرس هیدرولیک قالب گیری SMC

به عنوان یک ماده سبک وزن مهم برایخودروهابرای جایگزینی فولاد با پلاستیک،مواد FRP/کامپوزیتارتباط نزدیکی با صرفه‌جویی در مصرف انرژی خودرو، حفاظت از محیط زیست و ایمنی دارند. استفاده از پلاستیک‌ها/مواد کامپوزیتی تقویت‌شده با الیاف شیشه برای ساخت بدنه خودرو و سایر قطعات مرتبط، یکی از مؤثرترین راه‌ها برای سبک‌سازی خودروها است.

از زمان تولید موفقیت‌آمیز اولین خودروی FRP جهان، یعنی GM Corvette، در سال ۱۹۵۳، مواد FRP/کامپوزیت به نیروی جدیدی در صنعت خودرو تبدیل شده‌اند. فرآیند سنتی لایه‌گذاری دستی فقط برای تولید قطعات با حجم کم مناسب است و نمی‌تواند نیازهای توسعه مداوم صنعت خودرو را برآورده کند.

از دهه ۱۹۷۰، به دلیل توسعه موفقیت‌آمیزمواد SMCو با کاربرد فناوری قالب‌گیری مکانیزه و فناوری پوشش‌دهی درون قالبی، نرخ رشد سالانه مواد FRP/کامپوزیت در کاربردهای خودرو به 25 درصد رسید و به اولین کشور در توسعه محصولات FRP خودرو تبدیل شد. دوره‌ای از توسعه سریع؛

در اوایل دهه ۱۹۹۰، با افزایش تقاضا برای حفاظت از محیط زیست، سبکی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی، مواد کامپوزیتی ترموپلاستیک که توسط ... نشان داده می‌شدند، ...GMT (مواد کامپوزیت ترموپلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه) و LFT (مواد کامپوزیت ترموپلاستیک تقویت‌شده با الیاف بلند)به دست آمد. این ماده به سرعت توسعه یافته و عمدتاً در ساخت قطعات ساختاری خودرو با نرخ رشد سالانه 10 تا 15 درصد مورد استفاده قرار می‌گیرد و دوره دوم توسعه سریع را آغاز می‌کند. مواد کامپوزیتی به عنوان پیشگام مواد جدید، به تدریج جایگزین محصولات فلزی و سایر مواد سنتی در قطعات خودرو می‌شوند و به اثرات اقتصادی و ایمنی بیشتری دست یافته‌اند.

 

قطعات خودرو FRP/کامپوزیت عمدتاً به سه دسته تقسیم می‌شوند:اعضای بدن، اعضای ساختاری و اعضای عملکردی.

1. اعضای بدن:از جمله پوسته بدنه، سقف‌های سخت، سانروف، درها، جلوپنجره‌های رادیاتور، بازتابنده‌های چراغ جلو، سپرهای جلو و عقب و غیره، و همچنین قطعات داخلی. این جهت اصلی کاربرد مواد FRP/کامپوزیت در خودروها است، که عمدتاً برای برآورده کردن نیازهای طراحی ساده و ظاهری با کیفیت بالا می‌باشد. در حال حاضر، پتانسیل توسعه و کاربرد هنوز بسیار زیاد است. عمدتاً پلاستیک‌های ترموست تقویت شده با الیاف شیشه. فرآیندهای قالب‌گیری معمول عبارتند از: SMC/BMC، RTM و لایه‌گذاری دستی/اسپری.

2. اجزای سازه‌ای:از جمله براکت‌های جلویی، قاب سپر، قاب صندلی، کف و غیره. هدف بهبود آزادی طراحی، تطبیق‌پذیری و یکپارچگی قطعات است. عمدتاً از SMC، GMT، LFT و سایر مواد با استحکام بالا استفاده می‌شود.

3.قطعات عملکردی:ویژگی اصلی آن این است که به مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی روغن، عمدتاً برای موتور و قطعات اطراف آن نیاز دارد. مانند: پوشش سوپاپ موتور، منیفولد ورودی، کارتر روغن، پوشش فیلتر هوا، پوشش محفظه دنده، بافل هوا، صفحه محافظ لوله ورودی، تیغه فن، حلقه هدایت هوای فن، پوشش بخاری، قطعات مخزن آب، پوسته خروجی، توربین پمپ آب، تخته عایق صوتی موتور و غیره. مواد اصلی فرآیند عبارتند از: SMC/BMC، RTM، GMT و نایلون تقویت شده با الیاف شیشه.

4. سایر قطعات مرتبط:مانند سیلندرهای CNG، قطعات بهداشتی خودروهای سواری و RV، قطعات موتورسیکلت، پنل‌های ضد تابش بزرگراه و ستون‌های ضد برخورد، اسکله‌های ایزوله بزرگراه، کابینت‌های سقفی خودرو برای بازرسی کالا و غیره.

 


زمان ارسال: مه-07-2021