Stiklo pluošto kilimėliu sustiprintų termoplastinių kompozitų (GMT) naudojimas automobiliuose

Stiklo pluošto kilimėliu sustiprintų termoplastinių kompozitų (GMT) naudojimas automobiliuose

Stiklo pluošto kilimėliu sustiprintas termoplastas (GMT) yra nauja, energiją taupanti, lengva kompozicinė medžiaga, kurios matrica yra termoplastinė derva, o sustiprintas karkasas – stiklo pluošto kilimėlis. Šiuo metu tai itin aktyviai pasaulyje kuriama kompozicinių medžiagų rūšis ir laikoma viena iš naujųjų amžiaus medžiagų.

GMT paprastai gali gaminti lakštinius pusgaminius. Tada jis tiesiogiai perdirbamas į norimos formos gaminį. GMT pasižymi sudėtingomis konstrukcijos ypatybėmis, puikiu atsparumu smūgiams, jį lengva surinkti ir pridėti. Jis vertinamas dėl savo tvirtumo ir lengvumo, todėl yra idealus konstrukcinis komponentas, galintis pakeisti plieną ir sumažinti masę.

1. GMT medžiagų privalumai

1) Didelis stiprumas: GMT stiprumas yra panašus į rankomis klotų poliesterio FRP gaminių stiprumą, o jo tankis yra 1,01–1,19 g/cm³. Jis yra mažesnis nei termoreaktyvaus FRP (1,8–2,0 g/cm³), todėl turi didesnį savitąjį stiprumą.

2) Lengvas ir energiją taupantis: automobilio durelių, pagamintų išGMT medžiagagalima sumažinti nuo 26 kg iki 15 kg, o galinės dalies storį galima sumažinti, kad padidėtų automobilio erdvė. Energijos suvartojimas sudaro tik 60–80 % plieno gaminių ir 35–50 % aliuminio gaminių.

3) Palyginti su termoreaktingu SMC (lakštinio liejimo mišiniu), GMT medžiaga turi trumpo liejimo ciklo, gero smūgio charakteristikų, perdirbimo ir ilgo sandėliavimo ciklo pranašumus.

4) Smūgio atsparumas: GMT gebėjimas sugerti smūgius yra 2,5–3 kartus didesnis nei SMC. Smūgio metu SMC, plienas ir aliuminis patyrė įlenkimų ar įtrūkimų, tačiau GMT liko nepažeistas.

5) Didelis tvirtumas: GMT pagamintas iš GF audinio, kuris išlaiko savo formą net ir esant 16 km/h greičiui.

 

2. GMT medžiagų pritaikymas automobilių pramonėje

 

GMT lakštai yra didelio stiprumo ir gali būti pagaminti iš lengvų komponentų. Tuo pačiu metu jie pasižymi didele projektavimo laisve, stipria susidūrimo energijos absorbcija ir geromis apdorojimo savybėmis. Jie plačiai naudojami automobilių pramonėje nuo 1990-ųjų. Kadangi degalų taupymo, perdirbimo ir apdorojimo paprastumo reikalavimai toliau didėja, GMT medžiagų rinka automobilių pramonei ir toliau nuolat augs.

Šiuo metu GMT medžiagos plačiai naudojamos automobilių pramonėje, daugiausia sėdynių rėmuose, bamperiuose, prietaisų skydeliuose, gaubtuose, akumuliatorių laikikliuose, kojų pedaluose, priekiniuose galuose, grindyse, sparnuose, galinėse duryse, stoguose, bagažo komponentuose, tokiuose kaip laikikliai, saulės skydeliai, atsarginių padangų laikikliai ir kt.

GMT taikymas

1) Sėdynės rėmas
„Ford Motor Company“ 2015 m. laidos „Ford Mustang“ (pavaizduota žemiau) sportinio automobilio antros eilės sėdynių atlošo suspaudimo būdu dizainą sukūrė pirmos pakopos tiekėja / konvertuotoja „Continental Structural Plastics“, naudodama „Hanwha L&C“ 45 % vienakryptes stiklu armuoto stiklo pluošto kilimėlio termoplastines liejimo formas kompozicinėms medžiagoms (GMT) ir „Century Tool & Gage“ suspaudimo būdu liejimo formas. Jis sėkmingai atitinka itin griežtus Europos saugos reglamentus (ECE), keliamus bagažo kroviniams.

Šiai detalei pagaminti prireikė daugiau nei 100 baigtinių elementų analizės (BEA) iteracijų, todėl iš ankstesnio plieninės konstrukcijos projekto buvo pašalintos penkios dalys. Be to, dėl plonesnės konstrukcijos, kurią taip pat lengviau montuoti, kiekviena transporto priemonė sveria 3,1 kilogramo mažiau.

2) Galinė susidūrimo prevencijos sija
2015 m. laidos naujojo „Hyundai Tucson“ automobilio (žr. paveikslėlį žemiau) gale esanti susidūrimo prevencijos sija pagaminta iš GMT medžiagos. Palyginti su plieninėmis medžiagomis, ši medžiaga yra lengvesnė ir pasižymi geresnėmis amortizacijos savybėmis. Ji sumažina transporto priemonės svorį ir degalų sąnaudas, kartu užtikrindama saugų važiavimą.

automobilio sėdynė

微信截图_20240109172036

3) Priekinis modulis
„Mercedes-Benz“ savo prabangaus S klasės kupė (pavaizduota žemiau) priekinės dalies modulio elementams pasirinko „Quadrant Plastic Composites GMTexTM“ audiniu armuotus termoplastinius kompozitus.

automobilio priekinis modulis

4) Apatinė korpuso apsaugos plokštė
„Quadrant PlasticComposites“ naudoja aukštos kokybės „GMTex™“ technologiją „Mercedes Off-Road Special Edition“ automobilio variklio dangčio apsaugai.

Apatinė kėbulo apsaugos plokštė

5) Galinio borto rėmas
Be įprastų funkcinės integracijos ir svorio mažinimo privalumų, GMT galinių bortų konstrukcijų formavimo galimybės taip pat leidžia gauti gaminių formas, kurios neįmanomos su plienu ar aliuminiu. Taikoma „Nissan Murano“, „Infiniti FX45“ ir kituose modeliuose.

GMT bagažinės dangčio konstrukcijos

6) Prietaisų skydelio sistema
GMT gamina naujos koncepcijos prietaisų skydelio rėmus, skirtus naudoti keliems „Ford Group“ modeliams: „Volvo S40“ ir „V50“, „Mazda“ ir „Ford C-Max“. Šie kompozitai leidžia atlikti platų funkcinių integracijų spektrą, ypač į liejinį įtraukiant transporto priemonės skersines sijas plonų plieninių vamzdžių pavidalu. Palyginti su tradiciniais metodais, svoris žymiai sumažėja nepadidinant kainos.

prietaisų skydelio rėmai

7) Baterijos laikiklis

Baterijos laikiklis


Įrašo laikas: 2024 m. sausio 9 d.