자동차에 사용되는 비금속 재료에는 플라스틱, 고무, 접착 실란트, 마찰재, 직물, 유리 및 기타 재료가 포함됩니다. 이러한 재료는 석유화학, 경공업, 섬유, 건축 자재 등 다양한 산업 분야에 적용됩니다. 따라서 자동차에 비금속 재료를 적용하는 것은 산업의 발전을 반영하는 것입니다.경제적, 기술적 강점을 결합한 것이며, 관련 산업에 대한 광범위한 기술 개발 및 응용 역량도 포함합니다.
현재 유리섬유 고삐자동차에 적용되는 강제 복합 재료에는 유리 섬유 강화 열가소성 플라스틱(QFRTP), 유리 섬유 매트 강화 열가소성 플라스틱(GMT), 시트 성형 화합물(SMC), 수지 전달 성형 재료(RTM) 및 손으로 쌓은 FRP 제품이 포함됩니다.
주요 유리섬유 보강재현재 자동차에 사용되는 플라스틱은 유리 섬유 강화 폴리프로필렌(PP), 유리 섬유 강화 폴리아미드 66(PA66) 또는 PA6이며, 그보다 적게는 PBT와 PPO 소재도 사용됩니다.
강화 PP(폴리프로필렌) 제품은 높은 강성과 인성을 가지고 있으며, 기계적 물성을 몇 배, 심지어 몇 배까지 향상시킬 수 있습니다. 강화 PP는 다음과 같은 분야에 사용됩니다.예를 들어 사무용 가구(예: 어린이용 높은 등받이 의자 및 사무실용 의자)에 사용됩니다. 또한 냉장고 및 에어컨과 같은 냉장 장비의 축류 팬과 원심 팬에도 사용됩니다.
강화 PA(폴리아미드) 소재는 승용차와 상용차 모두에서 이미 소형 기능 부품 제조에 사용되고 있습니다. 잠금 장치, 보험 웨지, 내장 너트, 스로틀 페달, 기어 변속 가드, 개폐 손잡이 등의 보호 커버가 그 예입니다. 부품 제조업체가 선택한 소재가 불안정한 경우,품질이 좋지 않거나, 제조 공정이 부적절하거나, 재료가 제대로 건조되지 않은 경우, 제품의 약한 부분이 파손될 수 있습니다.
자동화로자동차 산업의 경량화 및 친환경 소재에 대한 수요 증가에 따라, 해외 자동차 업계는 구조 부품의 요구를 충족하기 위해 GMT(유리섬유 매트 열가소성 수지) 소재를 사용하는 쪽으로 더욱 기울고 있습니다. 이는 GMT가 뛰어난 인성, 짧은 성형 주기, 높은 생산 효율, 낮은 가공 비용, 그리고 무공해 특성을 갖추고 있어 21세기 핵심 소재 중 하나로 자리매김했기 때문입니다. GMT는 주로 승용차의 다기능 브래킷, 대시보드 브래킷, 시트 프레임, 엔진 가드, 배터리 브래킷 생산에 사용됩니다. 예를 들어, 현재 FAW-폭스바겐에서 생산 중인 아우디 A6와 A4는 GMT 소재를 사용하고 있지만, 아직 국산화를 달성하지 못했습니다.
자동차의 전반적인 품질을 향상시켜 국제 선진 수준에 도달하고,국내 기업들은 차량 경량화, 진동 감소, 소음 감소를 위해 GMT 소재 생산 및 제품 성형 공정 연구를 진행하고 있습니다. GMT 소재의 대량 생산 능력을 갖추고 있으며, 장쑤성 장인시에 연간 3,000톤 규모의 GMT 소재 생산 라인을 구축했습니다. 국내 자동차 제조업체들도 일부 모델 설계에 GMT 소재를 적용하고 있으며, 양산 시험 생산을 시작했습니다.
시트 몰딩 컴파운드(SMC)는 중요한 유리 섬유 강화 열경화성 플라스틱입니다. 뛰어난 성능, 대량 생산 능력, 그리고 A등급 표면 품질 확보 능력 덕분에 자동차에 널리 사용되고 있습니다. 현재자동차 산업에서 해외 SMC 소재는 새로운 진전을 이루었습니다. 자동차에서 SMC는 차체 패널에 주로 사용되며, 전체 SMC 사용량의 70%를 차지합니다. 가장 빠르게 성장하는 분야는 구조 부품과 변속기 부품입니다. 향후 5년간 자동차 SMC 사용량은 22%에서 71%까지 증가할 것으로 예상되며, 다른 산업에서는 13%에서 35%까지 증가할 것으로 예상됩니다.
신청 상태s 및 개발 동향
1. 고함량 유리섬유 강화 시트 몰딩 컴파운드(SMC)는 자동차 구조 부품에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 두 대의 포드 모델(Explorer와 Ranger)는 1995년에 개발되었습니다. 다기능성 덕분에 구조적 설계에 이점이 있는 것으로 널리 알려져 자동차 대시보드, 스티어링 시스템, 라디에이터 시스템, 전자 장치 시스템에 널리 적용되었습니다.
미국 회사 Budd에서 제작한 상단 및 하단 브래킷은 불포화 폴리에스터에 유리 섬유 40%를 함유한 복합 소재를 사용합니다. 이 두 부분으로 구성된 전면부 구조는 사용자 요구 사항을 충족하며, 하단 캐빈의 전면부는 앞쪽으로 확장됩니다. 상단 브래킷브래킷은 전면 캐노피와 차체 전면 구조에 고정되어 있으며, 하단 브래킷은 냉각 시스템과 연동하여 작동합니다. 이 두 브래킷은 서로 연결되어 있으며, 차량 캐노피 및 차체 전면 구조와 함께 작동하여 전면부를 안정적으로 고정합니다.
2. 저밀도 시트 몰딩 컴파운드(SMC) 소재의 적용 : 저밀도 SMC는 비중이y는 1.3이며, 실제 적용 및 시험 결과 비중 1.9의 표준 SMC보다 30% 가볍습니다. 이 저밀도 SMC를 사용하면 강철로 만든 유사 부품에 비해 부품 무게를 약 45% 줄일 수 있습니다. 미국 제너럴 모터스(GM)에서 제작한 코르벳 99 모델의 모든 내부 패널과 신형 루프 내장재는 저밀도 SMC로 제작되었습니다. 또한, 저밀도 SMC는 자동차 도어, 엔진 후드, 트렁크 리드에도 사용됩니다.
3. 앞서 언급한 새로운 용도 외에도 자동차에서 SMC의 다른 응용 분야에는 다양한 생산이 포함됩니다.다른 부품에도 사용됩니다. 여기에는 캡 도어, 에어 루프, 범퍼 스켈레톤, 카고 도어, 선바이저, 차체 패널, 루프 배수관, 차량 창고 사이드 스트립, 트럭 박스 등이 있으며, 그중에서도 외장 차체 패널에 가장 많이 사용됩니다. 국내 적용 현황을 살펴보면, 중국에 승용차 생산 기술이 도입되면서 SMC는 승용차에 처음 적용되었으며, 주로 스페어 타이어 수납 공간과 범퍼 스켈레톤에 사용되었습니다. 현재는 상용차에도 스트럿 룸 커버 플레이트, 팽창 탱크, 라인 스피드 클램프, 대형/소형 파티션, 흡기 슈라우드 어셈블리 등의 부품으로 사용되고 있습니다.
GFRP 복합재료자동차 리프 스프링
수지 이송 성형(RTM) 방식은 유리 섬유가 들어 있는 밀폐된 금형에 수지를 압착한 후 실온이나 열을 가해 경화시키는 방식입니다. 시트 성형과 비교했을 때,ng 컴파운드(SMC) 공법과 달리 RTM 공법은 생산 설비가 간단하고 금형 비용이 낮으며 제품의 물성이 우수하지만, 중소 규모 생산에만 적합합니다. 현재 해외에서는 RTM 공법으로 생산된 자동차 부품이 전신 커버링까지 확대되고 있습니다. 반면, 중국 국내에서는 자동차 부품 제조를 위한 RTM 성형 기술이 아직 개발 및 연구 단계에 있으며, 원료의 기계적 물성, 경화 시간, 완제품 사양 등에서 해외 유사 제품의 생산 수준에 도달하기 위해 노력하고 있습니다. RTM 공법을 사용하여 국내에서 개발 및 연구된 자동차 부품으로는 푸캉(Fukang) 자동차용 윈드쉴드, 리어 테일게이트, 디퓨저, 루프, 범퍼, 리어 리프팅 도어 등이 있습니다.
그러나 자동차에 RTM 프로세스를 보다 빠르고 효과적으로 적용하려면 어떻게 해야 할까요?제품 구조에 대한 재료 요구 사항, 재료 성능 수준, 평가 기준, 그리고 A등급 표면 품질 달성은 자동차 산업의 주요 관심사입니다. 이러한 요소들은 자동차 부품 제조에 RTM이 널리 도입되기 위한 전제 조건이기도 합니다.
왜 FRP인가
자동차 제조업체의 관점에서 볼 때 FRP(섬유 강화 플라스틱)는 다른er 소재는 매우 매력적인 대체 소재입니다. SMC/BMC(시트 몰딩 컴파운드/벌크 몰딩 컴파운드)를 예로 들어 보겠습니다.
* 무게 절감
* 구성 요소 통합
* 디자인 유연성
* 투자 비용이 상당히 낮음
* 안테나 시스템의 통합을 용이하게 합니다.
* 치수 안정성(선형 열팽창 계수가 낮아 강철과 유사)
* 고온 조건에서도 높은 기계적 성능을 유지합니다.
E-coating(전자도장) 호환 가능
트럭 운전사들은 공기 저항, 즉 드래그가 항상 중요한 요소였음을 잘 알고 있습니다.트럭의 경우, 넓은 전면 면적, 높은 차대, 그리고 사각형 모양의 트레일러는 공기 저항에 특히 취약합니다.
대응하기 위해공기 저항은 필연적으로 엔진 부하를 증가시킵니다. 속도가 빠를수록 저항도 커집니다. 공기 저항으로 인한 부하 증가는 연료 소비 증가로 이어집니다. 트럭이 받는 공기 저항을 줄이고 연료 소비를 줄이기 위해 엔지니어들은 고심해 왔습니다. 캐빈에 공기 역학적 설계를 도입하는 것 외에도 프레임과 트레일러 후면의 공기 저항을 줄이기 위한 여러 장치가 추가되었습니다. 트럭의 공기 저항을 줄이기 위해 설계된 이러한 장치들은 무엇일까요?
지붕/측면 디플렉터
지붕과 측면 디플렉터는 주로 바람이 사각형 화물 상자에 직접 닿지 않도록 설계되어 대부분의 공기가 트레일러의 상단 및 측면 부분 위로 원활하게 흐르도록 하여 트레일 전면에 직접 영향을 미치지 않도록 합니다.어, 상당한 저항을 유발합니다. 적절한 각도와 높이로 조정된 디플렉터는 트레일러로 인한 저항을 크게 줄일 수 있습니다.
자동차 사이드 스커트
차량의 사이드 스커트는 섀시 측면을 매끄럽게 다듬어 차체와 완벽하게 일체화하는 역할을 합니다. 사이드 스커트는 측면에 장착된 연료 탱크와 연료 탱크와 같은 구성 요소를 덮어 바람에 노출되는 전면 면적을 줄여 난류를 발생시키지 않고 원활한 공기 흐름을 가능하게 합니다.
낮은 위치의 범퍼r
아래로 확장되는 범퍼는 차량 아래로 유입되는 공기 흐름을 줄여 섀시와 차량 사이의 마찰로 인해 발생하는 저항을 줄이는 데 도움이 됩니다.공기. 또한, 가이드 홀이 있는 일부 범퍼는 공기 저항을 줄일 뿐만 아니라 공기 흐름을 브레이크 드럼이나 브레이크 디스크 쪽으로 유도하여 차량 브레이크 시스템 냉각에 도움을 줍니다.
카고 박스 사이드 디플렉터
카고 박스 측면의 디플렉터는 바퀴의 일부를 덮어 화물칸과 지면 사이의 거리를 줄입니다. 이 디자인은 차량 아래쪽 측면에서 유입되는 공기 흐름을 줄입니다. 바퀴의 일부를 덮기 때문에또한, 타이어와 공기의 상호 작용으로 인해 발생하는 난류도 줄여줍니다.
리어 디플렉터
방해하도록 설계되었습니다후면의 공기 소용돌이를 줄이면 공기 흐름이 원활해져 공기 저항이 줄어듭니다.
그렇다면 트럭의 디플렉터와 커버 제작에는 어떤 소재가 사용됩니까? 제가 알아본 바에 따르면, 경쟁이 치열한 시장에서는 유리 섬유(유리 강화 플라스틱 또는 GRP라고도 함)가 가볍고 강도가 높으며 내식성이 뛰어나고 내구성이 뛰어나 선호됩니다.신뢰성 등의 속성.
유리 섬유는 유리 섬유와 유리 섬유 제품(유리 섬유 천, 매트, 실 등)을 보강재로 사용하고, 합성 수지를 매트릭스 재료로 사용하는 복합 소재입니다.
유리섬유 디플렉터/커버
유럽은 1955년부터 STM-II 모델 차체에 유리 섬유를 사용하여 자동차를 제작하기 시작했습니다. 1970년에는 일본에서 유리 섬유를 사용하여 자동차 휠 장식 커버를 제작했고, 1971년에는 스즈키에서 유리 섬유로 엔진 커버와 펜더를 제작했습니다. 1950년대에는 영국에서도 유리 섬유를 사용하여 기존의 강철-목재 복합 소재의 캐빈을 대체했습니다.d S21과 3륜 자동차는 당시 차량에 완전히 새로운 스타일과 덜 엄격한 스타일을 가져왔습니다.
국내적으로는 중국 일부 지역에서는제조업체들은 유리 섬유 차체 개발에 광범위한 노력을 기울여 왔습니다. 예를 들어, FAW는 유리 섬유 엔진 커버와 플랫노즈(flat-noze) 플립탑 캐빈을 매우 일찍부터 성공적으로 개발했습니다. 현재 중국에서는 롱노즈 엔진을 포함하여 중대형 트럭에 유리 섬유 제품이 널리 사용되고 있습니다.커버, 범퍼, 프런트 커버, 캐빈 루프 커버, 사이드 스커트, 디플렉터 등이 있습니다. 국내 유명 디플렉터 제조업체인 동관 차이지 파이버글라스(Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd.)가 대표적인 예입니다. 심지어 미국산 롱노즈 트럭의 고급 대형 침대 캐빈 중 일부도 유리 섬유로 제작됩니다.
가볍고, 고강도, 내식성- 내구성이 뛰어나 차량에 널리 사용됨
유리 섬유 소재는 저렴한 비용, 짧은 생산 주기, 그리고 뛰어난 설계 유연성 덕분에 트럭 제조의 여러 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 몇 년 전만 해도 국내 트럭은 단조롭고 딱딱한 디자인을 자랑했으며, 개성 있는 외관 디자인은 흔하지 않았습니다. 하지만 국내 고속도로의 급속한 발전으로장거리 운송이 크게 촉진되었지만, 전체 강철로 개인화된 객실 외관을 형성하는 데 어려움이 있었고, 금형 설계 비용이 높았으며, 다중 패널 용접 구조의 녹과 누수와 같은 문제로 인해 많은 제조업체가 객실 지붕 커버에 유리 섬유를 선택하게 되었습니다.
현재 많은 트럭이 fi를 사용합니다.앞면 커버와 범퍼용 베르글라스 소재.
유리섬유는 가볍고 강도가 높은 것이 특징이며, 밀도는 1.5에서 2.0 사이입니다. 이는 탄소강 밀도의 약 4분의 1에서 5분의 1에 불과하며 알루미늄보다 훨씬 낮습니다. 08F 강철과 비교했을 때, 2.5mm 두께의 유리섬유는1mm 두께의 강철에 해당하는 강도를 지닙니다. 또한, 유리 섬유는 필요에 따라 유연하게 설계할 수 있어 전체적인 무결성이 향상되고 제조성이 뛰어납니다. 제품의 형태, 용도 및 수량에 따라 성형 공정을 유연하게 선택할 수 있습니다. 성형 공정은 간단하여 종종 단일 단계만 필요하며, 내식성이 우수합니다. 대기 조건, 수분, 그리고 일반적인 산, 염기, 염분 농도에 견딜 수 있습니다. 따라서 현재 많은 트럭에서 앞 범퍼, 앞 커버, 사이드 스커트, 디플렉터에 유리 섬유 소재를 사용하고 있습니다.
게시 시간: 2024년 1월 2일
