자동차에 사용되는 비금속 재료에는 플라스틱, 고무, 접착 실런트, 마찰 재료, 직물, 유리 및 기타 재료가 포함됩니다.이들 소재에는 석유화학, 경공업, 섬유, 건축자재 등 다양한 산업분야가 포함된다.따라서 자동차에 비금속 소재를 적용하는 것은 이러한 현상을 반영하는 것입니다.경제력과 기술력이 결합되어 있으며, 관련 산업의 광범위한 기술 개발 및 응용 역량도 포괄합니다.
현재 유리섬유 고삐자동차에 적용되는 강제 복합재료로는 유리섬유 강화 열가소성 수지(QFRTP), 유리섬유 매트 강화 열가소성 수지(GMT), 시트 성형 컴파운드(SMC), 수지 전사 성형 재료(RTM), 핸드레이드 FRP 제품 등이 있습니다.
주요 유리섬유 보강재현재 자동차에 사용되는 플라스틱에는 유리 섬유 강화 폴리프로필렌(PP), 유리 섬유 강화 폴리아미드 66(PA66) 또는 PA6이 있으며, 이보다 적은 양의 PBT 및 PPO 소재도 사용됩니다.
강화PP(폴리프로필렌) 제품은 높은 강성과 인성을 갖고 있어 기계적 성질을 여러 번, 심지어 여러 번 향상시킬 수 있습니다.강화 PP는 다음과 같은 분야에 사용됩니다.사무용 가구, 예를 들어 어린이용 하이백 의자 및 사무실 의자;또한 냉장고 및 에어컨과 같은 냉동 장비 내의 축류 및 원심 팬에도 사용됩니다.
강화 PA(폴리아미드) 소재는 이미 승용차와 상업용 차량 모두에 일반적으로 소형 기능성 부품 제조에 사용되고 있습니다.예로는 잠금 본체용 보호 커버, 보험 웨지, 내장 너트, 스로틀 페달, 기어 변속 가드 및 오프닝 핸들이 있습니다.부품 제조사가 선택한 재질이 불안정한 경우품질, 제조 공정이 부적절하거나 소재가 제대로 건조되지 않으면 제품의 약한 부품이 파손될 수 있습니다.
오토와 함께가볍고 친환경적인 소재에 대한 업계의 수요가 증가함에 따라 외국 자동차 업계는 구조 부품의 요구 사항을 충족하기 위해 GMT(유리 매트 열가소성 수지) 소재를 사용하는 쪽으로 더 기울고 있습니다.이는 GMT의 우수한 인성, 짧은 성형주기, 높은 생산 효율성, 낮은 가공 비용, 무공해 특성이 주요 원인이며, 21세기의 소재 중 하나입니다.GMT는 주로 승용차의 다기능 브래킷, 대시보드 브래킷, 시트 프레임, 엔진 가드 및 배터리 브래킷 생산에 사용됩니다.예를 들어, 현재 FAW-Volkswagen이 생산하는 Audi A6 및 A4는 GMT 소재를 사용하지만 현지화 생산을 달성하지 못했습니다.
자동차의 전반적인 품질을 향상시켜 국제 선진 수준을 따라잡고,경량화, 진동저감, 소음저감 등 국내 단위에서는 GMT 소재의 생산 및 제품 성형 공정에 대한 연구를 진행해 왔습니다.그들은 GMT 재료의 대량 생산 능력을 갖추고 있으며, 장쑤성 강인에 연간 3000톤의 GMT 재료를 생산하는 생산 라인을 건설했습니다.국내 자동차 제조사들도 일부 모델의 디자인에 GMT 소재를 사용하고 일괄 시험생산에 돌입했다.
시트 성형 화합물(SMC)은 중요한 유리 섬유 강화 열경화성 플라스틱입니다.우수한 성능과 대규모 생산 능력, A등급 표면 구현 능력으로 인해 자동차에 광범위하게 사용됩니다.현재 신청은자동차 산업의 외국 SMC 재료는 새로운 발전을 이루었습니다.자동차에서 SMC의 주요 용도는 차체 패널로, SMC 사용량의 70%를 차지합니다.가장 빠른 성장은 구조 부품과 변속기 부품입니다.향후 5년 동안 자동차 분야의 SMC 사용률은 22%~71% 증가할 것으로 예상되는 반면, 기타 산업 분야에서는 13%~35% 증가할 것으로 예상됩니다.
신청현황및 개발 동향
1. 고함량 유리 섬유 강화 시트 성형 화합물(SMC)은 자동차 구조 부품에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.이는 두 개의 Ford 모델(E)의 구조 부품에서 처음 시연되었습니다.xplorer 및 Ranger)는 1995년에 출시되었습니다. 다기능성으로 인해 구조 설계에 장점이 있는 것으로 널리 간주되어 자동차 대시보드, 조향 시스템, 라디에이터 시스템 및 전자 장치 시스템에 널리 적용됩니다.
미국 버드(Budd)사에서 성형한 상부 브라켓과 하부 브라켓은 불포화 폴리에스터에 유리섬유가 40% 함유된 복합재료를 활용한다.이 2피스 프런트 엔드 구조는 하부 캐빈의 프런트 엔드가 앞으로 확장되어 사용자 요구 사항을 충족합니다.상부 brAcket은 전면 캐노피와 전면 차체 구조에 고정되며 하단 브래킷은 냉각 시스템과 연동하여 작동합니다.이 두 개의 브래킷은 상호 연결되어 있으며 자동차 캐노피 및 차체 구조와 협력하여 프런트 엔드를 안정화합니다.
2. 저밀도 시트 몰딩 컴파운드(SMC) 재료의 적용: 저밀도 SMC는 특정 중력을 가지고 있습니다.y는 1.3이며 실제 적용 및 테스트 결과 비중 1.9인 표준 SMC보다 30% 가벼운 것으로 나타났습니다.이러한 저밀도 SMC를 사용하면 유사한 강철 부품에 비해 부품 무게를 약 45% 줄일 수 있습니다.미국 General Motors의 Corvette '99 모델의 모든 내부 패널과 새로운 루프 인테리어는 저밀도 SMC로 제작되었습니다.또한 저밀도 SMC는 자동차 도어, 엔진 후드, 트렁크 리드에도 사용됩니다.
3. 앞에서 언급한 새로운 용도를 넘어서 SMC를 자동차에 적용하는 다른 용도로는 바리오 생산이 있습니다.우리 다른 부분.여기에는 운전실 도어, 팽창식 지붕, 범퍼 뼈대, 화물 도어, 선바이저, 차체 패널, 지붕 배수 파이프, 자동차 창고 측면 스트립 및 트럭 상자가 포함되며, 그 중 외부 차체 패널에 가장 많이 사용됩니다.국내 적용현황과 관련하여, SMC는 중국에서 승용차 생산기술이 도입되면서 승용차에 최초로 적용되었으며, 주로 스페어 타이어 컴파트먼트와 범퍼 뼈대에 사용되었습니다.현재는 스트럿 룸 커버 플레이트, 확장 탱크, 라인 속도 클램프, 대형/소형 파티션, 공기 흡입구 슈라우드 어셈블리 등과 같은 부품용 상용 차량에도 적용됩니다.
GFRP 복합재료자동차 판 스프링
RTM(Resin Transfer Molding) 방법은 유리 섬유가 포함된 밀폐형 금형에 수지를 압착한 후 실온 또는 열로 경화시키는 방법입니다.시트몰디와 비교RTM은 SMC(Compound) 방식으로 생산설비가 단순하고, 금형비용이 저렴하며, 제품의 물성이 우수하지만 중소규모 생산에만 적합합니다.현재 해외에서 RTM 공법으로 생산되는 자동차 부품은 차체 전체 커버까지 확대됐다.이에 비해 중국 국내에서는 자동차 부품 제조를 위한 RTM 성형 기술이 아직 개발 및 연구 단계에 있으며, 원자재 기계적 성질, 경화 시간, 완제품 사양 등에서 외국 유사 제품 생산 수준에 도달하기 위해 노력하고 있다.RTM 방식을 사용하여 국내에서 개발 및 연구된 자동차 부품에는 Fukang 자동차용 앞유리, 후면 테일게이트, 디퓨저, 루프, 범퍼 및 후면 리프팅 도어가 포함됩니다.
그러나 어떻게 하면 RTM 프로세스를 자동차에 보다 빠르고 효과적으로 적용할 수 있는지에 대한 요구 사항이 있습니다.제품 구조에 대한 소재의 재량, 소재의 성능 수준, 평가 기준, A등급 표면 달성 등이 자동차 업계의 관심사이다.이는 또한 자동차 부품 제조에 RTM을 널리 채택하기 위한 전제 조건이기도 합니다.
왜 FRP인가?
자동차 제조사 입장에서 보면 FRP(Fiber Reinforced Plastics)는 다른 플라스틱에 비해어 소재는 매우 매력적인 대체 소재입니다.SMC/BMC(시트 성형 컴파운드/벌크 성형 컴파운드)를 예로 들면 다음과 같습니다.
* 무게 절감
* 구성 요소 통합
* 디자인 유연성
* 대폭 낮은 투자
* 안테나 시스템의 통합을 촉진합니다.
* 치수 안정성(강에 비해 낮은 선형 열팽창 계수)
* 고온 조건에서도 높은 기계적 성능을 유지합니다.
E-Coating(전자 도장) 대응
트럭 운전자는 항력이라고도 알려진 공기 저항이 항상 중요한 요소라는 것을 잘 알고 있습니다.트럭의 적.트럭의 넓은 전면 영역, 높은 섀시, 정사각형 모양의 트레일러는 특히 공기 저항에 취약합니다.
대응하기 위해공기 저항은 필연적으로 엔진의 부하를 증가시키며, 속도가 빠를수록 저항이 커집니다.공기 저항으로 인해 부하가 증가하면 연료 소비가 증가합니다.트럭이 겪는 바람의 저항을 줄여 연료 소비를 낮추기 위해 엔지니어들은 많은 노력을 기울였습니다.캐빈에는 공기역학적 디자인을 적용한 것 외에도 프레임과 트레일러 후면부의 공기 저항을 줄이기 위한 여러 장치가 추가되었습니다.트럭의 바람 저항을 줄이기 위해 설계된 이러한 장치는 무엇입니까?
지붕/측면 디플렉터
루프와 사이드 디플렉터는 주로 바람이 사각형 모양의 카고 박스에 직접 부딪히는 것을 방지하도록 설계되어 대부분의 공기가 트레일러의 전면에 직접적인 영향을 주기보다는 트레일러의 상단과 측면 부분 위로 원활하게 흐르도록 방향을 전환합니다. 자취어, 이는 상당한 저항을 유발합니다.적절한 각도와 높이 조절이 가능한 디플렉터는 트레일러로 인해 발생하는 저항을 크게 줄일 수 있습니다.
자동차 사이드 스커트
차량의 사이드 스커트는 섀시 측면을 매끄럽게 만들어 차체와 매끄럽게 통합하는 역할을 합니다.측면 장착형 가스 탱크 및 연료 탱크와 같은 요소를 덮어 바람에 노출되는 전면 영역을 줄여 난기류를 일으키지 않고 공기 흐름을 원활하게 합니다.
낮은 위치의 범프r
아래쪽으로 확장된 범퍼는 차량 아래로 유입되는 공기 흐름을 줄여 섀시와 차체 사이의 마찰로 인해 발생하는 저항을 줄이는 데 도움이 됩니다.공기.또한 가이드 구멍이 있는 일부 범퍼는 바람의 저항을 줄일 뿐만 아니라 공기 흐름을 브레이크 드럼이나 브레이크 디스크 쪽으로 유도하여 차량 브레이크 시스템의 냉각을 돕습니다.
화물 박스 측면 디플렉터
화물 상자 측면의 디플렉터는 바퀴의 일부를 덮고 화물칸과 지면 사이의 거리를 줄입니다.이 디자인은 차량 아래 측면에서 유입되는 공기 흐름을 감소시킵니다.바퀴의 일부를 덮고 있기 때문에 휘어집니다.또한 타이어와 공기의 상호 작용으로 인해 발생하는 난기류를 줄여줍니다.
후방 디플렉터
혼란을 야기하도록 설계됨후면의 공기 소용돌이를 통해 공기 흐름을 간소화하여 공기역학적 항력을 줄입니다.
그렇다면 트럭의 디플렉터와 커버를 만드는 데 어떤 재료가 사용됩니까?제가 수집한 바에 따르면, 경쟁이 치열한 시장에서 유리섬유(유리 강화 플라스틱 또는 GRP라고도 함)는 경량, 고강도, 내식성 및 내구성 측면에서 선호됩니다.다른 속성 중 신뢰성.
유리섬유는 유리섬유와 그 제품(유리섬유천, 매트, 실 등)을 보강재로 사용하고, 합성수지를 매트릭스재로 사용하는 복합재료입니다.
유리섬유 디플렉터/커버
유럽에서는 1955년부터 STM-II 모델 차체에 대한 시험을 통해 자동차에 유리섬유를 사용하기 시작했습니다.1970년 일본에서는 유리섬유를 사용하여 자동차 바퀴 장식 커버를 제조했고, 1971년 스즈키는 유리섬유로 엔진 커버와 펜더를 만들었습니다.1950년대에 영국은 For의 캐빈과 같은 이전의 강철-목재 복합 캐빈을 대체하여 섬유유리를 사용하기 시작했습니다.d S21과 삼륜차는 그 시대의 차량에 완전히 새롭고 덜 경직된 스타일을 가져왔습니다.
국내에서는 중국 일부 m제조업체는 유리섬유 차체 개발에 광범위한 작업을 수행해 왔습니다.예를 들어, FAW는 유리섬유 엔진 커버와 평면형 플립탑 캐빈을 아주 일찍부터 성공적으로 개발했습니다.현재 중국의 중형 및 대형 트럭에 유리섬유 제품을 사용하는 것은 롱노우즈 엔진을 포함하여 상당히 널리 퍼져 있습니다.커버, 범퍼, 전면 커버, 캐빈 루프 커버, 사이드 스커트 및 디플렉터.국내의 유명한 디플렉터 제조업체인 Dongguan Caiji Fiberglass Co., Ltd.가 이에 대한 예입니다.심지어 존경받는 미국의 롱노즈 트럭의 고급스러운 대형 침대 캐빈 중 일부도 유리섬유로 만들어졌습니다.
경량, 고강도, 부식성-저항성, 차량에 널리 사용됨
저렴한 비용, 짧은 생산 주기 및 강력한 설계 유연성으로 인해 유리 섬유 재료는 트럭 제조의 여러 측면에서 널리 사용됩니다.예를 들어, 몇 년 전만 해도 국산 트럭은 단조롭고 딱딱한 디자인을 갖고 있었고, 개인화된 외장 스타일링도 흔하지 않았습니다.국내 고속도로의 급속한 발전으로 인해h 장거리 운송이 크게 자극되고, 전체 강철로 개인화된 객실 외관을 형성하기가 어렵고, 높은 금형 설계 비용, 다중 패널 용접 구조의 녹 및 누출과 같은 문제로 인해 많은 제조업체가 객실 지붕 덮개로 섬유유리를 선택하게 되었습니다.
현재 많은 트럭에서 fi를 사용하고 있습니다.전면 커버 및 범퍼용 베르글라스 소재.
유리섬유는 밀도가 1.5~2.0으로 가볍고 강도가 높은 것이 특징입니다.이는 탄소강 밀도의 약 1/4~5분의 1에 불과하며 알루미늄보다 훨씬 낮습니다.08F 강철과 비교하여 2.5mm 두께의 유리섬유는1mm 두께의 강철과 동등한 강도.또한 유리섬유는 필요에 따라 유연하게 설계할 수 있어 전체적인 무결성이 향상되고 제조 가능성이 뛰어납니다.제품의 형태, 목적, 수량에 따라 성형 공정을 유연하게 선택할 수 있습니다.성형 공정은 간단하고 종종 한 단계만 필요하며 재료의 내식성이 우수합니다.이는 대기 조건, 물 및 일반적인 농도의 산, 염기 및 염분에 저항할 수 있습니다.따라서 현재 많은 트럭에서는 전면 범퍼, 전면 커버, 사이드 스커트 및 디플렉터에 유리섬유 소재를 사용하고 있습니다.
게시 시간: 2024년 1월 2일
