玻纖增強復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用
2018-11-12 / 管理員：遠東
汽車用的非金屬材料包括塑料、橡膠、粘合密封膠、摩擦材料、織物、玻璃等材料，涉及石化、輕工業(yè)、紡織品、建材及其他相關(guān)工業(yè)部門，因此汽車應(yīng)用中的非金屬材料如何它體現(xiàn)了一個國家的綜合經(jīng)濟技術(shù)實力，同時也蘊含著大量相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用能力。
目前，用于汽車應(yīng)用的玻璃纖維增??強復(fù)合材料包括：玻璃纖維增??強熱塑性塑料（QFRTP）、玻璃纖維氈增強熱塑性塑料（GMT）、片狀模塑料（SMC）、樹脂傳遞模塑材料（RTM）和手糊玻璃鋼產(chǎn)品。
汽車用玻璃鋼主要包括：玻璃纖維增??強PP、玻纖增強PA66或PA6和少量PBT、PPO材料。
增強型PP主要用于制造發(fā)動機冷卻風(fēng)扇葉片、定時齒帶上下蓋等產(chǎn)品，但部分產(chǎn)品外觀質(zhì)量較差，如翹曲等、，因此非功能部件逐漸被PP填充。無機填料如滑石粉。另類。
增強PA材料已用于乘用車、商用車，一般用于制作一些小功能部件，如：鎖體蓋、保險楔、嵌入式螺母、油門踏板、換擋上下護罩 - 保護蓋、打開手柄如果零件制造商選擇的材料質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)過程不當(dāng)或材料干燥不良，則會出現(xiàn)產(chǎn)品部件薄弱的現(xiàn)象。
塑料進氣歧管是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)。與鋁合金鑄造進氣歧管相比，它具有重量輕，內(nèi)部表面光滑、減震和隔熱的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于國外汽車。其中使用的材料均為玻璃纖維增??強PA66或PA6，主要采用熔芯方法或振動摩擦焊方法。目前，我國有關(guān)單位已在這方面進行了研究，取得了階段性成果。
隨著對汽車輕量化和環(huán)保的需求，國外汽車工業(yè)越來越傾向于使用GMT材料來滿足結(jié)構(gòu)部件的需求。這主要是因為GMT材料具有良好的韌性。、成型周期短。、。生產(chǎn)效率高。、。加工成本低。、不污染環(huán)境等優(yōu)點，被視為21世紀(jì)的材料之一，主要用于生產(chǎn)乘用車多功能支架、儀表板支架、座椅骨架、發(fā)動機護罩、電池支架等，一汽大眾目前，AudiA6和A4采用GMT材料生產(chǎn)，但沒有一種是本地化的。為了提高整車質(zhì)量，趕超國際先進水平，達到減重、阻尼、降噪的目的，國內(nèi)相關(guān)單位對GMT材料生產(chǎn)和產(chǎn)品成型過程進行了研究。期限為850、并已批量生產(chǎn)。 GMT材料的生產(chǎn)能力，年產(chǎn)3000噸GMT材料的生產(chǎn)線已在江蘇江陰建成。國內(nèi)汽車生產(chǎn)廠也將GMT材料用于某些型號，并已開始批量試生產(chǎn)。
片狀模塑料（SMC）是一種重要的玻璃纖維增??強熱固性塑料。由于其出色的性能，、可以批量生產(chǎn)，并可以實現(xiàn)A級表面優(yōu)勢。它已廣泛用于汽車。目前，國外SMC材料在汽車產(chǎn)品的應(yīng)用方面取得了新的進展?，F(xiàn)在，SMC在汽車中的最大應(yīng)用是車身面板，占SMC使用量的70％。增長最快的結(jié)構(gòu)件和傳動部件。在未來五年內(nèi)，SMC在汽車中的使用量將繼續(xù)增長22％至71％，而在其他行業(yè)，其將增長13％至35％。
國外應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（1）高含量玻璃纖維增??強板模塑料越來越多地應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)部件，首次在福特1995款車型（Ex-plorer和Ranger）上展出，由于其功能眾多，其在結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用，被廣泛認(rèn)為在結(jié)構(gòu)設(shè)計上是有利的，因此它在汽車儀表板、轉(zhuǎn)向機、散熱器系統(tǒng)和電子設(shè)備系統(tǒng)中得到普及。
由美國Budd公司模塑的上支架和下支架使用含有40％玻璃纖維的不飽和聚酯復(fù)合材料。兩件式前端結(jié)構(gòu)型車可滿足用戶的需求。前端低前排，上支架固定在前端。頂篷和前車身結(jié)構(gòu)，而下支架與冷卻系統(tǒng)配合。兩個支架彼此連接并且連接到罩，并且主體結(jié)構(gòu)和前端是穩(wěn)定的。
?。?）低密度SMC材料的應(yīng)??用低密度SMC的比重為1.3。在實際應(yīng)用和測試中，它表明標(biāo)準(zhǔn)SMC的重量為30％，標(biāo)準(zhǔn)SMC的比重為1.9。與由鋼制成的類似部件相比，使用這種低密度SMC可以減輕約45％的重量。
低密度SMC用于所有通用汽車Corvette 99車型的內(nèi)飾板和新車頂內(nèi)飾。另外，還有一個門、引擎蓋、后備箱蓋等。
美國DodgeVipex也在引擎蓋中使用這種低密度SMC，而Automotive 99則使用這種材料的1/2來制造引擎蓋。與鋼材相比，低密度SMC罩的重量減輕了35％。
?。?）其他應(yīng)用SMC在汽車上的應(yīng)用除了以上幾種新用途外，還用于生產(chǎn)其他零件，如：駕駛室門、充氣車頂、保險杠骨架、倉庫門、遮陽板、A和D列、車身板、屋頂排水管、車棚側(cè)軌、卡車車廂等。最大量用于身體的外板。國內(nèi)應(yīng)用概述隨著國內(nèi)乘用車生產(chǎn)技術(shù)的引入，它首次應(yīng)用于乘用車，主要用于備用輪胎箱和保險杠車架。它目前也用于商用車輛，如挺桿室蓋、的擴展。水箱、線速度鉗、大/小分區(qū)、進氣蓋組件等。對國內(nèi)SMC材料行業(yè)的需求
1.研究低密度SMC材料，為了更好地實現(xiàn)車輛減重的目標(biāo)，國外已開始使用低密度SMC制造汽車零部件。據(jù)國外資料報道，與普通SMC和低密度SMC相比，密度從1.9降低。到1.31時，抗拉強度從56增加到80MPa，抗彎強度從151增加到186MPa，彎曲模量從8.8增加到10.1GPa，無缺口沖擊從925增加到940J / m。從以上數(shù)據(jù)可以看出，機械性能通常得到改善。它已在國外用于生產(chǎn)門框、和頂蓋裝飾、引擎蓋等產(chǎn)品。
2.重復(fù)使用SMC。在人的概念中，熱固性復(fù)合材料是不可回收的，今天的環(huán)保已被提上日程，必須考慮SMC的使用前景。根據(jù)數(shù)據(jù)，涂漆和粘合的SMC都可以回收利用，而用再生SMC制造的部件不會影響其性能。一些汽車制造商使用再生SMC制造各種零件，每個零件的重量減少10％。由新SMC材料制成的發(fā)動機罩重9千克，而由25％再生材料制成的發(fā)動機罩重8千克。在不久的將來，由再生SMC制成的保險杠將用于重型商用車輛，而引擎蓋、可移動車頂襯里、側(cè)板、網(wǎng)格面板和車身面板也可用于再生SMC。生產(chǎn)。 SMC的回收對我們國內(nèi)材料行業(yè)來說是一項相對較新的工作，這是一項重要的要求。
3.其他需求。
a SMC彩色部件的推廣和應(yīng)用可以節(jié)省SMC部件的噴涂工藝（包括前者的、后處理工藝）；
b 灣實施SMC零件的A級表面；
c.SMC零件低壓成形技術(shù)研究。
RTM方法將樹脂壓入置于玻璃纖維中的封閉模具中，并在室溫或加熱下固化。 RTM方法比SMC方法簡單。、模具成本低、，產(chǎn)品物理性能優(yōu)異，但僅適用于中小批量生產(chǎn)。據(jù)報道，通過RTM成型方法生產(chǎn)的汽車零件已經(jīng)擴展到全身覆蓋。國內(nèi)RTM成型技術(shù)仍處于汽車零部件制造的發(fā)展階段。原料機械性能、固化時間、成品零件等指標(biāo)力求達到國外同類產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。目前，國內(nèi)RTM成型方法已開發(fā)出帶擋風(fēng)玻璃后擋板、后擋板、護罩、天花板、保險杠和富康汽車后部升降門等車蓋。但是，如何使RTM工藝更快更好地應(yīng)用于汽車，材料要求為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料性能等級、評估標(biāo)準(zhǔn)、A等級表面實現(xiàn)等，是我們汽車行業(yè)關(guān)注的問題，也是RTM能源汽車零部件真正推廣的前提條件。
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本文由|汽車剎車片廠家|汽車剎車片|陶瓷剎車片|精加工：
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目前，用于汽車應(yīng)用的玻璃纖維增??強復(fù)合材料包括：玻璃纖維增??強熱塑性塑料（QFRTP）、玻璃纖維氈增強熱塑性塑料（GMT）、片狀模塑料（SMC）、樹脂傳遞模塑材料（RTM）和手糊玻璃鋼產(chǎn)品。
汽車用玻璃鋼主要包括：玻璃纖維增??強PP、玻纖增強PA66或PA6和少量PBT、PPO材料。
增強型PP主要用于制造發(fā)動機冷卻風(fēng)扇葉片、定時齒帶上下蓋等產(chǎn)品，但部分產(chǎn)品外觀質(zhì)量較差，如翹曲等、，因此非功能部件逐漸被PP填充。無機填料如滑石粉。另類。
增強PA材料已用于乘用車、商用車，一般用于制作一些小功能部件，如：鎖體蓋、保險楔、嵌入式螺母、油門踏板、換擋上下護罩 - 保護蓋、打開手柄如果零件制造商選擇的材料質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)過程不當(dāng)或材料干燥不良，則會出現(xiàn)產(chǎn)品部件薄弱的現(xiàn)象。
塑料進氣歧管是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)。與鋁合金鑄造進氣歧管相比，它具有重量輕，內(nèi)部表面光滑、減震和隔熱的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于國外汽車。其中使用的材料均為玻璃纖維增??強PA66或PA6，主要采用熔芯方法或振動摩擦焊方法。目前，我國有關(guān)單位已在這方面進行了研究，取得了階段性成果。
隨著對汽車輕量化和環(huán)保的需求，國外汽車工業(yè)越來越傾向于使用GMT材料來滿足結(jié)構(gòu)部件的需求。這主要是因為GMT材料具有良好的韌性。、成型周期短。、。生產(chǎn)效率高。、。加工成本低。、不污染環(huán)境等優(yōu)點，被視為21世紀(jì)的材料之一，主要用于生產(chǎn)乘用車多功能支架、儀表板支架、座椅骨架、發(fā)動機護罩、電池支架等，一汽大眾目前，AudiA6和A4采用GMT材料生產(chǎn)，但沒有一種是本地化的。為了提高整車質(zhì)量，趕超國際先進水平，達到減重、阻尼、降噪的目的，國內(nèi)相關(guān)單位對GMT材料生產(chǎn)和產(chǎn)品成型過程進行了研究。期限為850、并已批量生產(chǎn)。 GMT材料的生產(chǎn)能力，年產(chǎn)3000噸GMT材料的生產(chǎn)線已在江蘇江陰建成。國內(nèi)汽車生產(chǎn)廠也將GMT材料用于某些型號，并已開始批量試生產(chǎn)。
片狀模塑料（SMC）是一種重要的玻璃纖維增??強熱固性塑料。由于其出色的性能，、可以批量生產(chǎn)，并可以實現(xiàn)A級表面優(yōu)勢。它已廣泛用于汽車。目前，國外SMC材料在汽車產(chǎn)品的應(yīng)用方面取得了新的進展?，F(xiàn)在，SMC在汽車中的最大應(yīng)用是車身面板，占SMC使用量的70％。增長最快的結(jié)構(gòu)件和傳動部件。在未來五年內(nèi)，SMC在汽車中的使用量將繼續(xù)增長22％至71％，而在其他行業(yè)，其將增長13％至35％。
國外應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（1）高含量玻璃纖維增??強板模塑料越來越多地應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)部件，首次在福特1995款車型（Ex-plorer和Ranger）上展出，由于其功能眾多，其在結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用，被廣泛認(rèn)為在結(jié)構(gòu)設(shè)計上是有利的，因此它在汽車儀表板、轉(zhuǎn)向機、散熱器系統(tǒng)和電子設(shè)備系統(tǒng)中得到普及。
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?。?）低密度SMC材料的應(yīng)??用低密度SMC的比重為1.3。在實際應(yīng)用和測試中，它表明標(biāo)準(zhǔn)SMC的重量為30％，標(biāo)準(zhǔn)SMC的比重為1.9。與由鋼制成的類似部件相比，使用這種低密度SMC可以減輕約45％的重量。
低密度SMC用于所有通用汽車Corvette 99車型的內(nèi)飾板和新車頂內(nèi)飾。另外，還有一個門、引擎蓋、后備箱蓋等。
美國DodgeVipex也在引擎蓋中使用這種低密度SMC，而Automotive 99則使用這種材料的1/2來制造引擎蓋。與鋼材相比，低密度SMC罩的重量減輕了35％。
?。?）其他應(yīng)用SMC在汽車上的應(yīng)用除了以上幾種新用途外，還用于生產(chǎn)其他零件，如：駕駛室門、充氣車頂、保險杠骨架、倉庫門、遮陽板、A和D列、車身板、屋頂排水管、車棚側(cè)軌、卡車車廂等。最大量用于身體的外板。國內(nèi)應(yīng)用概述隨著國內(nèi)乘用車生產(chǎn)技術(shù)的引入，它首次應(yīng)用于乘用車，主要用于備用輪胎箱和保險杠車架。它目前也用于商用車輛，如挺桿室蓋、的擴展。水箱、線速度鉗、大/小分區(qū)、進氣蓋組件等。對國內(nèi)SMC材料行業(yè)的需求
1.研究低密度SMC材料，為了更好地實現(xiàn)車輛減重的目標(biāo)，國外已開始使用低密度SMC制造汽車零部件。據(jù)國外資料報道，與普通SMC和低密度SMC相比，密度從1.9降低。到1.31時，抗拉強度從56增加到80MPa，抗彎強度從151增加到186MPa，彎曲模量從8.8增加到10.1GPa，無缺口沖擊從925增加到940J / m。從以上數(shù)據(jù)可以看出，機械性能通常得到改善。它已在國外用于生產(chǎn)門框、和頂蓋裝飾、引擎蓋等產(chǎn)品。
2.重復(fù)使用SMC。在人的概念中，熱固性復(fù)合材料是不可回收的，今天的環(huán)保已被提上日程，必須考慮SMC的使用前景。根據(jù)數(shù)據(jù)，涂漆和粘合的SMC都可以回收利用，而用再生SMC制造的部件不會影響其性能。一些汽車制造商使用再生SMC制造各種零件，每個零件的重量減少10％。由新SMC材料制成的發(fā)動機罩重9千克，而由25％再生材料制成的發(fā)動機罩重8千克。在不久的將來，由再生SMC制成的保險杠將用于重型商用車輛，而引擎蓋、可移動車頂襯里、側(cè)板、網(wǎng)格面板和車身面板也可用于再生SMC。生產(chǎn)。 SMC的回收對我們國內(nèi)材料行業(yè)來說是一項相對較新的工作，這是一項重要的要求。
3.其他需求。
a SMC彩色部件的推廣和應(yīng)用可以節(jié)省SMC部件的噴涂工藝（包括前者的、后處理工藝）；
b 灣實施SMC零件的A級表面；
c.SMC零件低壓成形技術(shù)研究。
RTM方法將樹脂壓入置于玻璃纖維中的封閉模具中，并在室溫或加熱下固化。 RTM方法比SMC方法簡單。、模具成本低、，產(chǎn)品物理性能優(yōu)異，但僅適用于中小批量生產(chǎn)。據(jù)報道，通過RTM成型方法生產(chǎn)的汽車零件已經(jīng)擴展到全身覆蓋。國內(nèi)RTM成型技術(shù)仍處于汽車零部件制造的發(fā)展階段。原料機械性能、固化時間、成品零件等指標(biāo)力求達到國外同類產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。目前，國內(nèi)RTM成型方法已開發(fā)出帶擋風(fēng)玻璃后擋板、后擋板、護罩、天花板、保險杠和富康汽車后部升降門等車蓋。但是，如何使RTM工藝更快更好地應(yīng)用于汽車，材料要求為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料性能等級、評估標(biāo)準(zhǔn)、A等級表面實現(xiàn)等，是我們汽車行業(yè)關(guān)注的問題，也是RTM能源汽車零部件真正推廣的前提條件。
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