Termoplast vystužený sklenenou rohožou (GMT) je nový, energeticky úsporný a ľahký kompozitný materiál s termoplastickou živicou ako matricou a rohožou zo sklenených vlákien ako vystuženou kostrou. V súčasnosti je to na svete mimoriadne aktívny vývojový druh kompozitných materiálov a je považovaný za jeden z nových materiálov storočia.
GMT dokáže vo všeobecnosti vyrábať plechové polotovary. Tie sa potom priamo spracúvajú na výrobok požadovaného tvaru. GMT má sofistikované dizajnové prvky, vynikajúcu odolnosť voči nárazu a ľahko sa montuje a pridáva. Je cenený pre svoju pevnosť a ľahkosť, vďaka čomu je ideálnym konštrukčným prvkom, ktorý nahrádza oceľ a znižuje hmotnosť.
1. Výhody materiálov GMT
1) Vysoká pevnosť: Pevnosť GMT je podobná pevnosti ručne vyrábaných polyesterových FRP výrobkov a jej hustota je 1,01 – 1,19 g/cm3. Je menšia ako termosetická FRP (1,8 – 2,0 g/cm3), preto má vyššiu špecifickú pevnosť.
2) Ľahká a energeticky úsporná: Hmotnosť dverí auta vyrobených zMateriál GMTdá sa znížiť z 26 kg na 15 kg a hrúbka operadla sa dá zmenšiť, aby sa zväčšil priestor v aute. Spotreba energie je iba 60 % – 80 % u oceľových výrobkov a 35 % – 50 % u hliníkových výrobkov.
3) V porovnaní s termosetovým SMC (plastom na formovanie dosiek) má materiál GMT výhody krátkeho cyklu formovania, dobrej rázovej pevnosti, recyklovateľnosti a dlhého skladovacieho cyklu.
4) Odolnosť voči nárazom: Schopnosť GMT absorbovať nárazy je 2,5 až 3-krát vyššia ako u SMC. SMC, oceľ a hliník utrpeli pri náraze preliačiny alebo praskliny, ale GMT zostal nepoškodený.
5) Vysoká tuhosť: GMT obsahuje tkaninu GF, ktorá si zachováva svoj tvar aj pri náraze s rýchlosťou 16 km/h.
2. Aplikácia materiálov GMT v automobilovom priemysle
Plechy GMT majú vysokú pevnosť a možno ich vyrobiť na ľahké komponenty. Zároveň majú vysokú konštrukčnú slobodu, silnú absorpciu energie pri náraze a dobrý spracovateľský výkon. V automobilovom priemysle sa hojne používajú od 90. rokov 20. storočia. S neustále rastúcimi požiadavkami na spotrebu paliva, recyklovateľnosť a jednoduchosť spracovania bude trh s materiálmi GMT pre automobilový priemysel naďalej stabilne rásť.
V súčasnosti sa materiály GMT široko používajú v automobilovom priemysle, najmä vrátane rámov sedadiel, nárazníkov, prístrojových dosiek, kapôt, držiakov batérií, pedálov, predných častí, podláh, blatníkov, zadných dverí, striech, komponentov batožiny, ako sú držiaky, slnečné clony, držiaky rezervných pneumatík atď.
1) Rám sedadla
Dizajn operadla druhého radu sedadiel športového vozidla Ford Mustang z roku 2015 (na obrázku nižšie) od spoločnosti Ford Motor Company, vyrobený lisovaním, navrhol dodávateľ/konvertor prvej úrovne, spoločnosť Continental Structural Plastics, s použitím termoplastických foriem zo 45 % jednosmerne vystužených sklenenými vláknami pre kompozitné materiály (GMT) od spoločnosti Hanwha L&C a lisovania od spoločnosti Century Tool & Gage. Úspešne spĺňa mimoriadne náročné európske bezpečnostné predpisy ECE pre udržiavanie batožinového priestoru.
Dokončenie tejto súčiastky si vyžadovalo viac ako 100 iterácií metódou konečných prvkov (FEA), čím sa z predchádzajúceho návrhu oceľovej konštrukcie vylúčilo päť častí. Navyše sa ušetrí 3,1 kilogramu na vozidlo vďaka tenšej konštrukcii, ktorá sa tiež ľahšie inštaluje.
2) Zadný protikolízny lúč
Protikolízny nosník v zadnej časti nového modelu Tucson od spoločnosti Hyundai (pozri obrázok nižšie) z roku 2015 je vyrobený z materiálu GMT. V porovnaní s oceľovými materiálmi je tento výrobok ľahší a má lepšie tlmiace vlastnosti. Znižuje hmotnosť vozidla a spotrebu paliva a zároveň zaisťuje bezpečný výkon.
3) Modul front-endu
Spoločnosť Mercedes-Benz si vo svojom luxusnom kupé triedy S (na obrázku nižšie) zvolila termoplastické kompozity vystužené tkaninou od spoločnosti Quadrant Plastic Composites GMTexTM ako modulové prvky prednej časti.
4) Spodný ochranný panel karosérie
Spoločnosť Quadrant PlasticComposites používa vysokovýkonný materiál GMTex™ na ochranu podvozku vozidla Mercedes Off-Road Special Edition.
5) Rám zadných dverí
Okrem bežných výhod funkčnej integrácie a zníženia hmotnosti umožňuje tvárnosť konštrukcií zadných dverí GMT aj tvarovanie výrobkov, ktoré nie je možné dosiahnuť pri použití ocele alebo hliníka. Použité v modeloch Nissan Murano, Infiniti FX45 a ďalších.
6) Rámec dashboardu
Spoločnosť GMT vyrába nový koncept rámov palubných dosiek určených pre použitie vo viacerých modeloch skupiny Ford: Volvo S40 a V50, Mazda a Ford C-Max. Tieto kompozity umožňujú širokú škálu funkčných integrácií. Najmä začlenením priečnych nosníkov vozidla vo forme tenkých oceľových rúrok do výlisku. V porovnaní s tradičnými metódami sa hmotnosť výrazne znižuje bez zvýšenia nákladov.
7) Držiak batérie
Čas uverejnenia: 9. januára 2024
