État actuel et orientation du développement des matériaux composites/FRP dans l'industrie automobile

État actuel et orientation du développement des matériaux composites/FRP dans l'industrie automobile

Presse hydraulique de moulage SMC

En tant que matériau léger important pourautomobilesremplacer l'acier par du plastique,matériaux composites/FRPsont étroitement liées aux économies d'énergie, à la protection de l'environnement et à la sécurité des automobiles. L'utilisation de plastiques renforcés de fibres de verre/matériaux composites pour la fabrication des carrosseries et autres pièces automobiles est l'un des moyens les plus efficaces d'alléger les véhicules.

Depuis la production réussie, en 1953, de la première voiture au monde en PRV (polyester renforcé de fibres de verre), la GM Corvette, les matériaux composites sont devenus un atout majeur pour l'industrie automobile. Le procédé traditionnel de stratification manuelle, adapté uniquement aux petites séries, ne permet plus de répondre aux besoins de développement continu du secteur.

À partir des années 1970, grâce au développement réussi deMatériaux SMCet grâce à l'application des technologies de moulage mécanisé et de revêtement en moule, le taux de croissance annuel des matériaux composites/FRP dans les applications automobiles a atteint 25 %, ce qui en fait le premier acteur du développement des produits automobiles en FRP. Une période de développement rapide ;

Au début des années 1990, face à la demande croissante de protection de l'environnement, de légèreté et d'économie d'énergie, les matériaux composites thermoplastiques représentés parGMT (matériau composite thermoplastique renforcé par mat de fibres de verre) et LFT (matériau composite thermoplastique renforcé par fibres longues)Ces matériaux ont été obtenus. Leur développement a été rapide et ils sont principalement utilisés dans la fabrication de pièces structurelles automobiles, avec un taux de croissance annuel de 10 à 15 %, amorçant ainsi une seconde phase de développement rapide. À l'avant-garde des nouveaux matériaux, les matériaux composites remplacent progressivement les produits métalliques et autres matériaux traditionnels dans la fabrication de pièces automobiles, offrant des avantages économiques et de sécurité accrus.

 

Les pièces automobiles en PRV/composite se divisent principalement en trois catégories :Parties du corps, parties structurelles et parties fonctionnelles.

1. Parties du corps :Cela inclut les éléments de carrosserie, les toits rigides, les toits ouvrants, les portes, les calandres, les réflecteurs de phares, les pare-chocs avant et arrière, ainsi que les pièces intérieures. Il s'agit du principal domaine d'application des matériaux composites/FRP dans l'automobile, répondant principalement aux exigences d'un design aérodynamique et d'une esthétique haut de gamme. Le potentiel de développement et d'application reste considérable. Les matériaux composites les plus utilisés sont les plastiques thermodurcissables renforcés de fibres de verre. Les procédés de moulage typiques comprennent : SMC/BMC, RTM et stratification manuelle/projection.

2. Éléments structurels :Cela inclut les supports avant, les cadres de pare-chocs, les armatures de sièges, les planchers, etc. L'objectif est d'améliorer la liberté de conception, la polyvalence et l'intégrité des pièces. L'utilisation principale concerne les matériaux haute résistance tels que le SMC, le GMT et le LFT.

3.Pièces fonctionnelles :Sa principale caractéristique est sa résistance aux hautes températures et à la corrosion par l'huile, notamment pour le moteur et ses pièces périphériques. Par exemple : couvercle de soupapes, collecteur d'admission, carter d'huile, couvercle de filtre à air, couvercle de carter d'engrenages, déflecteur d'air, plaque de protection du conduit d'admission, pale de ventilateur, anneau de guidage d'air du ventilateur, couvercle de chauffage, pièces du réservoir d'eau, carter de sortie, turbine de pompe à eau, panneau d'insonorisation du moteur, etc. Les principaux matériaux utilisés sont : SMC/BMC, RTM, GMT et nylon renforcé de fibres de verre.

4. Autres pièces connexes :tels que des bouteilles de GNC, des pièces sanitaires pour voitures particulières et camping-cars, des pièces de moto, des panneaux anti-éblouissement et des piliers anti-collision pour autoroutes, des piliers d'isolation pour autoroutes, des armoires de toit pour véhicules d'inspection de marchandises, etc.

 


Date de publication : 7 mai 2021