Vijesti - Primjena GMT-a u automobilima

Termoplastika ojačana staklenim vlaknima (GMT) je novi, energetski štedljivi, lagani kompozitni materijal s termoplastičnom smolom kao matricom i staklenim vlaknima kao ojačanim skeletom. Trenutno je izuzetno aktivan razvoj kompozitnih materijala u svijetu i smatra se jednim od novih materijala stoljeća.

GMT općenito može proizvoditi poluproizvode od lima. Zatim se izravno prerađuje u proizvod željenog oblika. GMT ima sofisticirane dizajnerske značajke, izvrsnu otpornost na udarce te se lako sastavlja i dodaje. Cijenjen je zbog svoje čvrstoće i lakoće, što ga čini idealnom strukturnom komponentom za zamjenu čelika i smanjenje mase.

1. Prednosti GMT materijala

1) Visoka čvrstoća: Čvrstoća GMT-a slična je čvrstoći ručno izrađenih poliesterskih FRP proizvoda, a gustoća mu je 1,01-1,19 g/cm. Manji je od termoreaktivnog FRP-a (1,8-2,0 g/cm), stoga ima veću specifičnu čvrstoću.

2) Lagana i energetski štedljiva: Težina vrata automobila izrađenih odGMT materijalmože se smanjiti s 26 kg na 15 kg, a debljina stražnje strane može se smanjiti kako bi se povećao prostor u automobilu. Potrošnja energije je samo 60%-80% kod čeličnih proizvoda i 35%-50% kod aluminijskih proizvoda.

3) U usporedbi s termoreaktivnim SMC-om (masom za oblikovanje ploča), GMT materijal ima prednosti kratkog ciklusa oblikovanja, dobrih udarnih svojstava, mogućnosti recikliranja i dugog ciklusa skladištenja.

4) Otpornost na udarce: Sposobnost GMT-a da apsorbira udarce je 2,5-3 puta veća od SMC-a. SMC, čelik i aluminij su pretrpjeli udubljenja ili pukotine pri udaru, ali GMT je ostao neozlijeđen.

5) Visoka krutost: GMT sadrži GF tkaninu koja i dalje može zadržati svoj oblik čak i ako dođe do udara od 16 km/h.

2. Primjena GMT materijala u automobilskoj industriji

GMT ploče imaju visoku čvrstoću i mogu se prerađivati u lagane komponente. Istovremeno, imaju visoku slobodu dizajna, snažnu apsorpciju energije sudara i dobre performanse obrade. Široko se koriste u automobilskoj industriji od 1990-ih. Kako zahtjevi za ekonomičnost goriva, reciklabilnost i jednostavnost obrade nastavljaju rasti, tržište GMT materijala za automobilsku industriju nastavit će stalno rasti.

Trenutno se GMT materijali široko koriste u automobilskoj industriji, uglavnom uključujući okvire sjedala, branike, instrument ploče, poklopce motora, nosače baterija, papučice, prednje krajeve, podove, blatobrane, stražnja vrata, krovove, komponente prtljage poput nosača, štitnika za sunce, nosača rezervnih guma itd.

1) Okvir sjedala
Dizajn naslona drugog reda sjedala izrađenog kompresijskim lijevanjem na sportskom automobilu Ford Mustang iz 2015. tvrtke Ford Motor Company (na slici dolje) dizajnirao je dobavljač/prerađivač prve klase Continental Structural Plastics koristeći Hanwha L&C-jeve termoplastične kalupe za kompozitne materijale (GMT) od 45% jednosmjernih stakloplastika ojačanih staklenim vlaknima i kompresijsko lijevanje tvrtke Century Tool & Gage. Uspješno zadovoljava izuzetno zahtjevne europske sigurnosne propise ECE za održavanje nosivosti prtljage.

Za dovršetak dijela bilo je potrebno više od 100 iteracija metodom konačnih elemenata (FEA), čime je uklonjeno pet dijelova iz ranijeg dizajna čelične konstrukcije. Također, štedi se 3,1 kilogram po vozilu u tanjoj konstrukciji koja je također lakša za ugradnju.

2) Stražnja svjetlosna traka protiv sudara
Zaštitna greda protiv sudara na stražnjem dijelu novog Hyundai Tucsona (vidi sliku dolje) iz 2015. izrađena je od GMT materijala. U usporedbi s čeličnim materijalima, proizvod je lakši i ima bolja svojstva amortizacije. Smanjuje težinu vozila i potrošnju goriva, a istovremeno osigurava sigurne performanse.

3) Prednji modul
Mercedes-Benz je odabrao termoplastične kompozite ojačane tkaninom Quadrant Plastic Composites GMTexTM kao elemente prednjeg modula u svojoj luksuznoj kupe S-klasi (na slici dolje).

4) Donja zaštitna ploča karoserije
Quadrant PlasticComposites koristi visokoučinkoviti GMTex™ za zaštitu podvozja za Mercedes Off-Road Special Edition.

5) Okvir stražnjih vrata
Uz uobičajene prednosti funkcionalne integracije i smanjenja težine, oblikovnost GMT konstrukcija vrata prtljažnika također omogućuje oblike proizvoda koji nisu mogući s čelikom ili aluminijem. Primjenjuje se na Nissan Murano, Infiniti FX45 i druge modele.

6) Okvir nadzorne ploče
GMT proizvodi novi koncept okvira za armaturne ploče namijenjenih za upotrebu na nekoliko modela Ford grupe: Volvo S40 i V50, Mazda i Ford C-Max. Ovi kompoziti omogućuju širok raspon funkcionalnih integracija. Posebno ugradnjom poprečnih nosača vozila u obliku tankih čeličnih cijevi u kalup. U usporedbi s tradicionalnim metodama, težina je značajno smanjena bez povećanja troškova.