Ziņas — GMT pielietojums automašīnās

Ar stikla šķiedras paklājiņu pastiprināta termoplastmasa (GMT) ir jauns, enerģiju taupošs, viegls kompozītmateriāls ar termoplastisko sveķu matricu un stikla šķiedras paklājiņu kā pastiprinātu karkasu. Pašlaik tā ir ārkārtīgi aktīva kompozītmateriālu izstrādes šķirne pasaulē un tiek uzskatīta par vienu no gadsimta jaunākajiem materiāliem.

GMT parasti var ražot lokšņu pusfabrikātus. Pēc tam to tieši apstrādā vēlamās formas izstrādājumā. GMT ir izsmalcinātas dizaina iezīmes, lieliska triecienizturība, un to ir viegli salikt un pievienot. Tas ir augstu vērtēts tā izturības un viegluma dēļ, padarot to par ideālu konstrukcijas elementu tērauda aizstāšanai un masas samazināšanai.

1. GMT materiālu priekšrocības

1) Augsta izturība: GMT izturība ir līdzīga ar rokām uzklātu poliestera FRP izstrādājumu izturībai, un tās blīvums ir 1,01–1,19 g/cm³. Tā ir mazāka nekā termoreaktīvais FRP (1,8–2,0 g/cm³), tāpēc tai ir augstāka īpatnējā izturība.

2) Viegls un enerģiju taupošs: automašīnas durvju svars, kas izgatavots noGMT materiālsvar samazināt no 26 kg līdz 15 kg, un aizmugures biezumu var samazināt, lai palielinātu automašīnas vietu. Enerģijas patēriņš ir tikai 60–80% tērauda izstrādājumiem un 35–50% alumīnija izstrādājumiem.

3) Salīdzinot ar termoreaktīvo SMC (lokšņu formēšanas masu), GMT materiālam ir īsa formēšanas cikla, labas triecienizturības, pārstrādājamības un ilga uzglabāšanas cikla priekšrocības.

4) Triecienizturība: GMT triecienu absorbēšanas spēja ir 2,5–3 reizes augstāka nekā SMC. SMC, tērauds un alumīnijs trieciena laikā cieta no iespiedumiem vai plaisām, bet GMT palika neskarts.

5) Augsta stingrība: GMT satur GF audumu, kas saglabā savu formu pat tad, ja trieciena ātrums ir 16 km/h.

2. GMT materiālu pielietojums automobiļu nozarē

GMT loksnēm ir augsta izturība, un no tām var izgatavot vieglas detaļas. Vienlaikus tām ir liela dizaina brīvība, spēcīga trieciena enerģijas absorbcija un laba apstrādes veiktspēja. Tās tiek plaši izmantotas autobūves nozarē kopš 20. gs. deviņdesmitajiem gadiem. Tā kā prasības attiecībā uz degvielas ekonomiju, pārstrādājamību un apstrādes vienkāršību turpina pieaugt, GMT materiālu tirgus autobūves nozarei turpinās pastāvīgi augt.

Pašlaik GMT materiāli tiek plaši izmantoti autobūves nozarē, galvenokārt sēdekļu rāmjos, bamperos, instrumentu paneļos, motora pārsegos, akumulatoru kronšteinos, kāju pedāļos, priekšējos galos, grīdās, spārnos, aizmugurējās durvīs, jumtos, bagāžas detaļās, piemēram, kronšteinos, saules aizsargos, rezerves riepu plauktos utt.

1) Sēdekļa rāmis
Ford Motor Company 2015. gada Ford Mustang (attēlā zemāk) sporta automašīnas otrās rindas sēdekļu atzveltnes kompresijas formēšanas dizainu izstrādāja 1. līmeņa piegādātājs/pārveidotājs Continental Structural Plastics, izmantojot Hanwha L&C 45 % vienvirziena stikla stiegrojuma stikla šķiedras paklājiņa termoplastiskās veidnes kompozītmateriāliem (GMT) un Century Tool & Gage kompresijas formēšanu. Tas veiksmīgi atbilst ārkārtīgi sarežģītajiem Eiropas drošības noteikumiem ECE attiecībā uz bagāžas kravu glabāšanu.

Šīs detaļas izgatavošanai bija nepieciešamas vairāk nekā 100 FEA iterācijas, tādējādi no iepriekšējā tērauda konstrukcijas projekta izslēdzot piecas detaļas. Turklāt tā ietaupa 3,1 kilogramu uz katru transportlīdzekli plānākā konstrukcijā, kuru ir arī vieglāk uzstādīt.

2) Aizmugurējā pretsadursmes sija
Jaunā Hyundai Tucson (skatīt attēlu zemāk) 2015. gada modeļa aizmugurē esošā sadursmes novēršanas sija ir izgatavota no GMT materiāla. Salīdzinot ar tērauda materiāliem, šis izstrādājums ir vieglāks un tam ir labākas amortizācijas īpašības. Tas samazina transportlīdzekļa svaru un degvielas patēriņu, vienlaikus nodrošinot drošu darbību.

3) Priekšējā gala modulis
Mercedes-Benz ir izvēlējies Quadrant Plastic Composites GMTexTM ar audumu pastiprinātus termoplastiskos kompozītmateriālus kā priekšējās daļas moduļa elementus savā S klases (attēlā zemāk) luksusa kupejā.

4) Korpusa apakšējais aizsargpanelis
Quadrant PlasticComposites Mercedes Off-Road Special Edition automašīnas apakšdaļas aizsardzībai izmanto augstas veiktspējas GMTex™ materiālu.

5) Aizmugurējo durvju rāmis
Papildus ierastajām funkcionālās integrācijas un svara samazināšanas priekšrocībām, GMT aizmugurējo bortu konstrukciju formējamība ļauj veidot arī izstrādājumu formas, kas nav iespējamas ar tēraudu vai alumīniju. Pielietojams Nissan Murano, Infiniti FX45 un citiem modeļiem.

6) Informācijas paneļa ietvars
GMT ražo jaunas koncepcijas paneļa rāmjus, kas paredzēti izmantošanai vairākos Ford Group modeļos: Volvo S40 un V50, Mazda un Ford C-Max. Šie kompozītmateriāli nodrošina plašu funkcionālo integrāciju klāstu. Jo īpaši iekļaujot transportlīdzekļa šķērsstieņus plānu tērauda cauruļu veidā veidnē. Salīdzinot ar tradicionālajām metodēm, svars ir ievērojami samazināts, nepalielinot izmaksas.