חדשות - יישום GMT במכוניות

תרמופלסטי מחוזק זכוכית (GMT) הוא חומר מרוכב חדשני, חסכוני באנרגיה וקל משקל, המכיל שרף תרמופלסטי כמטריקס ושטיח סיבי זכוכית כשלד מחוזק. כיום, זהו סוג חומר מרוכב פעיל ביותר בפיתוח בעולם ונחשב לאחד החומרים החדשים של המאה.

GMT יכול בדרך כלל לייצר מוצרים מוגמרים למחצה מלוחות. לאחר מכן הם מעובדים ישירות למוצר בעל הצורה הרצויה. ל-GMT מאפייני עיצוב מתוחכמים, עמידות מצוינת בפני פגיעות, וקל להרכבה ולהוספה. הוא מוערך בזכות חוזקו וקלילותו, מה שהופך אותו לרכיב מבני אידיאלי להחלפת פלדה ולהפחתת מסה.

1. יתרונות חומרי GMT

1) חוזק גבוה: חוזק ה-GMT דומה לזה של מוצרי פוליאסטר FRP המונחים ביד, וצפיפותו היא 1.01-1.19 גרם/סמ"ר. הוא קטן יותר מ-FRP תרמוסטי (1.8-2.0 גרם/סמ"ר), לכן, יש לו חוזק סגולי גבוה יותר.

2) קל משקל וחסכון באנרגיה: משקל דלת מכונית העשויה מחומר GMTניתן להפחית מ-26 ק"ג ל-15 ק"ג, וניתן להפחית את עובי הגב כדי להגדיל את שטח הרכב. צריכת האנרגיה היא רק 60%-80% ממוצרי פלדה ו-35%-50% ממוצרי אלומיניום.

3) בהשוואה ל-SMC תרמוסטי (תרכובת יציקה ליריעה), לחומר GMT יתרונות של מחזור יציקה קצר, ביצועי פגיעה טובים, יכולת מיחזור ומחזור אחסון ארוך.

4) ביצועי פגיעה: יכולתו של GMT לספוג זעזועים גבוהה פי 2.5-3 מזו של SMC. SMC, פלדה ואלומיניום סבלו כולם מסדקים או שקעים כתוצאה מהפגיעה, אך GMT נותר ללא פגע.

5) קשיחות גבוהה: GMT מכיל בד GF, אשר עדיין יכול לשמור על צורתו גם אם יש פגיעה של 10 מייל לשעה.

2. יישום חומרי GMT בתחום הרכב

ליריעות GMT חוזק גבוה וניתן לייצר אותן לרכיבים קלים. יחד עם זאת, יש להן חופש עיצוב גבוה, ספיגת אנרגיית התנגשות חזקה וביצועי עיבוד טובים. הן נמצאות בשימוש נרחב בתעשיית הרכב מאז שנות ה-90. ככל שהדרישות לחיסכון בדלק, יכולת מיחזור וקלות עיבוד ממשיכות לעלות, שוק חומרי GMT לתעשיית הרכב ימשיך לגדול בהתמדה.

כיום, חומרי GMT נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית הרכב, בעיקר כולל מסגרות מושבים, פגושים, לוחות מחוונים, מכסי מנוע, תושבות לסוללות, דוושות רגליים, קצוות קדמיים, רצפות, כנפיים, דלתות אחוריות, גגות, רכיבי מזוודות כגון תושבות, מגני שמש, מתלים לצמיגי רזרביים וכו'.

1) מסגרת המושב
עיצוב יציקת דחיסה של גב המושבים בשורה השנייה של מכונית הספורט פורד מוסטנג 2015 של חברת פורד מוטורס (בתמונה למטה) עוצב על ידי הספק/חברת ההמרה Continental Structural Plastics מהשורה הראשונה, תוך שימוש בתבניות תרמופלסטיות מחוזקות זכוכית חד-כיווניות של Hanwha L&C לחומרים מרוכבים (GMT) ותבניות יציקה של Century Tool & Gage. הוא עומד בהצלחה בתקנות הבטיחות האירופיות המאתגרות ביותר ECE לתחזוקת מטען.

החלק דרש יותר מ-100 חזרות של FEA להשלמתו, מה שהוציא חמישה חלקים מתכנון מבנה הפלדה הקודם. בנוסף, הוא חוסך 3.1 קילוגרמים לכל רכב במבנה דק יותר, שהוא גם קל יותר להתקנה.

2) קורה אחורית נגד התנגשות
קורת ההגנה מפני התנגשויות בחלקו האחורי של הטוסון החדש של יונדאי (ראו תמונה למטה) משנת 2015 עשויה מחומר GMT. בהשוואה לחומרי פלדה, המוצר קל יותר ובעל תכונות ריפוד טובות יותר. הוא מפחית את משקל הרכב ואת צריכת הדלק תוך הבטחת ביצועים בטוחים.

3) מודול חזיתי
מרצדס-בנץ בחרה בחומרים מרוכבים תרמופלסטיים מחוזקים בבד Quadrant Plastic Composites GMTexTM כאלמנטים מודוליים בחזית מכונית הקופה היוקרתית S-Class (בתמונה למטה).

4) פאנל מגן תחתון של הגוף
Quadrant PlasticComposites משתמשת ב-GMTex ™ בעל ביצועים גבוהים להגנה על מכסה המנוע של מרצדס Off-Road Special Edition.

5) מסגרת דלת תא המטען
בנוסף ליתרונות הרגילים של שילוב פונקציונלי והפחתת משקל, יכולת העיצוב של מבני דלת תא המטען של GMT מאפשרת גם צורות מוצר שאינן אפשריות עם פלדה או אלומיניום. מיושם בניסאן מוראנו, אינפיניטי FX45 ודגמים אחרים.

6) מסגרת לוח המחוונים
GMT מייצרת את הקונספט החדש של מסגרות לוח מחוונים המיועדות לשימוש במספר דגמים של קבוצת פורד: וולוו S40 ו-V50, מאזדה ופורד C-Max. חומרים מרוכבים אלה מאפשרים מגוון רחב של אינטגרציות פונקציונליות. במיוחד על ידי שילוב קורות הרוחב של הרכב בצורת צינורות פלדה דקים בעיצוב. בהשוואה לשיטות המסורתיות, המשקל מופחת משמעותית מבלי להגדיל את העלות.