玻纤增强复合材料在汽车上的应用
2018-11-12 / 管理员：远东
汽车用的非金属材料包括塑料、橡胶、粘合密封胶、摩擦材料、织物、玻璃等材料，涉及石化、轻工业、纺织品、建材及其他相关工业部门，因此汽车应用中的非金属材料如何它体现了一个国家的综合经济技术实力，同时也蕴含着大量相关产业的技术开发和应用能力。
目前，用于汽车应用的玻璃纤维增??强复合材料包括：玻璃纤维增??强热塑性塑料（QFRTP）、玻璃纤维毡增强热塑性塑料（GMT）、片状模塑料（SMC）、树脂传递模塑材料（RTM）和手糊玻璃钢产品。
汽车用玻璃钢主要包括：玻璃纤维增??强PP、玻纤增强PA66或PA6和少量PBT、PPO材料。
增强型PP主要用于制造发动机冷却风扇叶片、定时齿带上下盖等产品，但部分产品外观质量较差，如翘曲等、，因此非功能部件逐渐被PP填充。无机填料如滑石粉。另类。
增强PA材料已用于乘用车、商用车，一般用于制作一些小功能部件，如：锁体盖、保险楔、嵌入式螺母、油门踏板、换挡上下护罩 - 保护盖、打开手柄如果零件制造商选择的材料质量不稳定、生产过程不当或材料干燥不良，则会出现产品部件薄弱的现象。
塑料进气歧管是近年来发展起来的一项新技术。与铝合金铸造进气歧管相比，它具有重量轻，内部表面光滑、减震和隔热的优点，因此被广泛应用于国外汽车。其中使用的材料均为玻璃纤维增??强PA66或PA6，主要采用熔芯方法或振动摩擦焊方法。目前，我国有关单位已在这方面进行了研究，取得了阶段性成果。
随着对汽车轻量化和环保的需求，国外汽车工业越来越倾向于使用GMT材料来满足结构部件的需求。这主要是因为GMT材料具有良好的韧性。、成型周期短。、。生产效率高。、。加工成本低。、不污染环境等优点，被视为21世纪的材料之一，主要用于生产乘用车多功能支架、仪表板支架、座椅骨架、发动机护罩、电池支架等，一汽大众目前，AudiA6和A4采用GMT材料生产，但没有一种是本地化的。为了提高整车质量，赶超国际先进水平，达到减重、阻尼、降噪的目的，国内相关单位对GMT材料生产和产品成型过程进行了研究。期限为850、并已批量生产。 GMT材料的生产能力，年产3000吨GMT材料的生产线已在江苏江阴建成。国内汽车生产厂也将GMT材料用于某些型号，并已开始批量试生产。
片状模塑料（SMC）是一种重要的玻璃纤维增??强热固性塑料。由于其出色的性能，、可以批量生产，并可以实现A级表面优势。它已广泛用于汽车。目前，国外SMC材料在汽车产品的应用方面取得了新的进展。现在，SMC在汽车中的最大应用是车身面板，占SMC使用量的70％。增长最快的结构件和传动部件。在未来五年内，SMC在汽车中的使用量将继续增长22％至71％，而在其他行业，其将增长13％至35％。
国外应用现状和发展趋势（1）高含量玻璃纤维增??强板模塑料越来越多地应用于汽车结构部件，首次在福特1995款车型（Ex-plorer和Ranger）上展出，由于其功能众多，其在结构件上的应用，被广泛认为在结构设计上是有利的，因此它在汽车仪表板、转向机、散热器系统和电子设备系统中得到普及。
由美国Budd公司模塑的上支架和下支架使用含有40％玻璃纤维的不饱和聚酯复合材料。两件式前端结构型车可满足用户的需求。前端低前排，上支架固定在前端。顶篷和前车身结构，而下支架与冷却系统配合。两个支架彼此连接并且连接到罩，并且主体结构和前端是稳定的。
（2）低密度SMC材料的应??用低密度SMC的比重为1.3。在实际应用和测试中，它表明标准SMC的重量为30％，标准SMC的比重为1.9。与由钢制成的类似部件相比，使用这种低密度SMC可以减轻约45％的重量。
低密度SMC用于所有通用汽车Corvette 99车型的内饰板和新车顶内饰。另外，还有一个门、引擎盖、后备箱盖等。
美国DodgeVipex也在引擎盖中使用这种低密度SMC，而Automotive 99则使用这种材料的1/2来制造引擎盖。与钢材相比，低密度SMC罩的重量减轻了35％。
（3）其他应用SMC在汽车上的应用除了以上几种新用途外，还用于生产其他零件，如：驾驶室门、充气车顶、保险杠骨架、仓库门、遮阳板、A和D列、车身板、屋顶排水管、车棚侧轨、卡车车厢等。最大量用于身体的外板。国内应用概述随着国内乘用车生产技术的引入，它首次应用于乘用车，主要用于备用轮胎箱和保险杠车架。它目前也用于商用车辆，如挺杆室盖、的扩展。水箱、线速度钳、大/小分区、进气盖组件等。对国内SMC材料行业的需求
1.研究低密度SMC材料，为了更好地实现车辆减重的目标，国外已开始使用低密度SMC制造汽车零部件。据国外资料报道，与普通SMC和低密度SMC相比，密度从1.9降低。到1.31时，抗拉强度从56增加到80MPa，抗弯强度从151增加到186MPa，弯曲模量从8.8增加到10.1GPa，无缺口冲击从925增加到940J / m。从以上数据可以看出，机械性能通常得到改善。它已在国外用于生产门框、和顶盖装饰、引擎盖等产品。
2.重复使用SMC。在人的概念中，热固性复合材料是不可回收的，今天的环保已被提上日程，必须考虑SMC的使用前景。根据数据，涂漆和粘合的SMC都可以回收利用，而用再生SMC制造的部件不会影响其性能。一些汽车制造商使用再生SMC制造各种零件，每个零件的重量减少10％。由新SMC材料制成的发动机罩重9千克，而由25％再生材料制成的发动机罩重8千克。在不久的将来，由再生SMC制成的保险杠将用于重型商用车辆，而引擎盖、可移动车顶衬里、侧板、网格面板和车身面板也可用于再生SMC。生产。 SMC的回收对我们国内材料行业来说是一项相对较新的工作，这是一项重要的要求。
3.其他需求。
a SMC彩色部件的推广和应用可以节省SMC部件的喷涂工艺（包括前者的、后处理工艺）；
b 湾实施SMC零件的A级表面；
c.SMC零件低压成形技术研究。
RTM方法将树脂压入置于玻璃纤维中的封闭模具中，并在室温或加热下固化。 RTM方法比SMC方法简单。、模具成本低、，产品物理性能优异，但仅适用于中小批量生产。据报道，通过RTM成型方法生产的汽车零件已经扩展到全身覆盖。国内RTM成型技术仍处于汽车零部件制造的发展阶段。原料机械性能、固化时间、成品零件等指标力求达到国外同类产品的生产水平。目前，国内RTM成型方法已开发出带挡风玻璃后挡板、后挡板、护罩、天花板、保险杠和富康汽车后部升降门等车盖。但是，如何使RTM工艺更快更好地应用于汽车，材料要求为产品结构、材料性能等级、评估标准、A等级表面实现等，是我们汽车行业关注的问题，也是RTM能源汽车零部件真正推广的前提条件。
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目前，用于汽车应用的玻璃纤维增??强复合材料包括：玻璃纤维增??强热塑性塑料（QFRTP）、玻璃纤维毡增强热塑性塑料（GMT）、片状模塑料（SMC）、树脂传递模塑材料（RTM）和手糊玻璃钢产品。
汽车用玻璃钢主要包括：玻璃纤维增??强PP、玻纤增强PA66或PA6和少量PBT、PPO材料。
增强型PP主要用于制造发动机冷却风扇叶片、定时齿带上下盖等产品，但部分产品外观质量较差，如翘曲等、，因此非功能部件逐渐被PP填充。无机填料如滑石粉。另类。
增强PA材料已用于乘用车、商用车，一般用于制作一些小功能部件，如：锁体盖、保险楔、嵌入式螺母、油门踏板、换挡上下护罩 - 保护盖、打开手柄如果零件制造商选择的材料质量不稳定、生产过程不当或材料干燥不良，则会出现产品部件薄弱的现象。
塑料进气歧管是近年来发展起来的一项新技术。与铝合金铸造进气歧管相比，它具有重量轻，内部表面光滑、减震和隔热的优点，因此被广泛应用于国外汽车。其中使用的材料均为玻璃纤维增??强PA66或PA6，主要采用熔芯方法或振动摩擦焊方法。目前，我国有关单位已在这方面进行了研究，取得了阶段性成果。
随着对汽车轻量化和环保的需求，国外汽车工业越来越倾向于使用GMT材料来满足结构部件的需求。这主要是因为GMT材料具有良好的韧性。、成型周期短。、。生产效率高。、。加工成本低。、不污染环境等优点，被视为21世纪的材料之一，主要用于生产乘用车多功能支架、仪表板支架、座椅骨架、发动机护罩、电池支架等，一汽大众目前，AudiA6和A4采用GMT材料生产，但没有一种是本地化的。为了提高整车质量，赶超国际先进水平，达到减重、阻尼、降噪的目的，国内相关单位对GMT材料生产和产品成型过程进行了研究。期限为850、并已批量生产。 GMT材料的生产能力，年产3000吨GMT材料的生产线已在江苏江阴建成。国内汽车生产厂也将GMT材料用于某些型号，并已开始批量试生产。
片状模塑料（SMC）是一种重要的玻璃纤维增??强热固性塑料。由于其出色的性能，、可以批量生产，并可以实现A级表面优势。它已广泛用于汽车。目前，国外SMC材料在汽车产品的应用方面取得了新的进展。现在，SMC在汽车中的最大应用是车身面板，占SMC使用量的70％。增长最快的结构件和传动部件。在未来五年内，SMC在汽车中的使用量将继续增长22％至71％，而在其他行业，其将增长13％至35％。
国外应用现状和发展趋势（1）高含量玻璃纤维增??强板模塑料越来越多地应用于汽车结构部件，首次在福特1995款车型（Ex-plorer和Ranger）上展出，由于其功能众多，其在结构件上的应用，被广泛认为在结构设计上是有利的，因此它在汽车仪表板、转向机、散热器系统和电子设备系统中得到普及。
由美国Budd公司模塑的上支架和下支架使用含有40％玻璃纤维的不饱和聚酯复合材料。两件式前端结构型车可满足用户的需求。前端低前排，上支架固定在前端。顶篷和前车身结构，而下支架与冷却系统配合。两个支架彼此连接并且连接到罩，并且主体结构和前端是稳定的。
（2）低密度SMC材料的应??用低密度SMC的比重为1.3。在实际应用和测试中，它表明标准SMC的重量为30％，标准SMC的比重为1.9。与由钢制成的类似部件相比，使用这种低密度SMC可以减轻约45％的重量。
低密度SMC用于所有通用汽车Corvette 99车型的内饰板和新车顶内饰。另外，还有一个门、引擎盖、后备箱盖等。
美国DodgeVipex也在引擎盖中使用这种低密度SMC，而Automotive 99则使用这种材料的1/2来制造引擎盖。与钢材相比，低密度SMC罩的重量减轻了35％。
（3）其他应用SMC在汽车上的应用除了以上几种新用途外，还用于生产其他零件，如：驾驶室门、充气车顶、保险杠骨架、仓库门、遮阳板、A和D列、车身板、屋顶排水管、车棚侧轨、卡车车厢等。最大量用于身体的外板。国内应用概述随着国内乘用车生产技术的引入，它首次应用于乘用车，主要用于备用轮胎箱和保险杠车架。它目前也用于商用车辆，如挺杆室盖、的扩展。水箱、线速度钳、大/小分区、进气盖组件等。对国内SMC材料行业的需求
1.研究低密度SMC材料，为了更好地实现车辆减重的目标，国外已开始使用低密度SMC制造汽车零部件。据国外资料报道，与普通SMC和低密度SMC相比，密度从1.9降低。到1.31时，抗拉强度从56增加到80MPa，抗弯强度从151增加到186MPa，弯曲模量从8.8增加到10.1GPa，无缺口冲击从925增加到940J / m。从以上数据可以看出，机械性能通常得到改善。它已在国外用于生产门框、和顶盖装饰、引擎盖等产品。
2.重复使用SMC。在人的概念中，热固性复合材料是不可回收的，今天的环保已被提上日程，必须考虑SMC的使用前景。根据数据，涂漆和粘合的SMC都可以回收利用，而用再生SMC制造的部件不会影响其性能。一些汽车制造商使用再生SMC制造各种零件，每个零件的重量减少10％。由新SMC材料制成的发动机罩重9千克，而由25％再生材料制成的发动机罩重8千克。在不久的将来，由再生SMC制成的保险杠将用于重型商用车辆，而引擎盖、可移动车顶衬里、侧板、网格面板和车身面板也可用于再生SMC。生产。 SMC的回收对我们国内材料行业来说是一项相对较新的工作，这是一项重要的要求。
3.其他需求。
a SMC彩色部件的推广和应用可以节省SMC部件的喷涂工艺（包括前者的、后处理工艺）；
b 湾实施SMC零件的A级表面；
c.SMC零件低压成形技术研究。
RTM方法将树脂压入置于玻璃纤维中的封闭模具中，并在室温或加热下固化。 RTM方法比SMC方法简单。、模具成本低、，产品物理性能优异，但仅适用于中小批量生产。据报道，通过RTM成型方法生产的汽车零件已经扩展到全身覆盖。国内RTM成型技术仍处于汽车零部件制造的发展阶段。原料机械性能、固化时间、成品零件等指标力求达到国外同类产品的生产水平。目前，国内RTM成型方法已开发出带挡风玻璃后挡板、后挡板、护罩、天花板、保险杠和富康汽车后部升降门等车盖。但是，如何使RTM工艺更快更好地应用于汽车，材料要求为产品结构、材料性能等级、评估标准、A等级表面实现等，是我们汽车行业关注的问题，也是RTM能源汽车零部件真正推广的前提条件。
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