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1、嵇料匝用長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用摘要:復(fù)合材料是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要材料之一,因?yàn)榭稍O(shè)計(jì)性強(qiáng)、比強(qiáng)度高、性能可靠、資源豐富,Et益受到汽車設(shè)計(jì)和研發(fā)人員的廣泛重視。介紹了長玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的特點(diǎn)、種類和性能,舉例說明了SMC、DMC和BMC、TMC、RTM、GMT、LFT在汽車上的典型應(yīng)用,全面分析了這類產(chǎn)品容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,并提出了相應(yīng)的解決措施。最后簡(jiǎn)要論述了汽車用復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞:長玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料輕量化中圖分類號(hào):TQ325.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A■中國第一汽車股份有限公司技術(shù)中心朱熠滕騰在能源危機(jī)的社會(huì)背景下,
2、為實(shí)現(xiàn)汽車降重、天然纖維等。長玻璃纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料具有強(qiáng)節(jié)能的目的,汽車上傳統(tǒng)的鋼、鐵、銅等材料的使度高、密度低、耐腐蝕、成本低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、能用量逐步減少,新興輕質(zhì)材料(包括高強(qiáng)度鋼、輕夠一體化成型等優(yōu)勢(shì),是最先發(fā)展起來的一種汽金屬、復(fù)合材料和高性能塑料等)的用量逐步上車用復(fù)合材料。升。尤其是塑料基復(fù)合材料的發(fā)展速度非常快,1長玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的特點(diǎn)在以塑代鋼領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。廣義上講,復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)本質(zhì)不同的組分1.1低密度合成的材料。按基體材料種類可以分為聚合物基玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的密度一般不超過復(fù)合材料、
3、金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料等;2.4g/cm(多數(shù)在2g/cm以下),而鋼的密度為7.8按照分散質(zhì)種類可以分為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、粒g/cm。可見采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料代替鋼材子改性復(fù)合材料、聚合物一聚合物復(fù)合材料等;按是減輕車體質(zhì)量的有效途徑。復(fù)合方式可以分為纖維復(fù)合材料、粒子復(fù)合材料1.2高強(qiáng)度和夾層復(fù)合材料等。單位質(zhì)量的強(qiáng)度稱為比強(qiáng)度。長玻璃纖維增在汽車非金屬行業(yè),復(fù)合材料專門指通過長強(qiáng)復(fù)合材料的比強(qiáng)度在各種材料中是比較高的,纖維增強(qiáng)的、以樹脂為基體的一類材料。復(fù)合材如長玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的比強(qiáng)度比鋼高2倍料可以通過基體樹脂改性
4、、改變纖維排布方式和左右。采用改性樹脂和不同長度纖維搭配的復(fù)合采用不同成型工藝等途徑進(jìn)行材料性能設(shè)計(jì)。常材料具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、較好的剛性以及沖擊用的增強(qiáng)長纖維有玻璃纖維、碳纖維、合成纖維和性能等,可以代替鋼板制作車身覆蓋件或結(jié)構(gòu)件。2014年第4期汽車"I-藝與材料AT&Ml49.嵇料啦用1.3低成本維含量過高會(huì)對(duì)外觀產(chǎn)生一定影響,但飛速發(fā)展玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的樹脂一般采用環(huán)氧的表面防護(hù)處理技術(shù)已經(jīng)基本上彌補(bǔ)了這一遺樹脂、不飽和聚酯類樹脂、酚醛樹脂或聚烯烴類樹憾,完全可以實(shí)現(xiàn)A級(jí)表面。脂等材料,相對(duì)其他高強(qiáng)度新材料,增強(qiáng)纖維和樹多數(shù)樹脂
5、著色性好,可以通過添加色母料或脂的成本都較低。在表面噴涂涂料制成各種顏色的零件;通過注塑玻璃纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料通過注塑、模壓或和模壓,可以實(shí)現(xiàn)各種不規(guī)則的弧度造型,這是金噴射等簡(jiǎn)單工藝成型,工序比較少,且能大批量生屬件難以達(dá)到的。產(chǎn),生產(chǎn)效率高、制造成本較低。如果以單位體積2長玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的種類計(jì)算,生產(chǎn)塑料制品的費(fèi)用僅為有色金屬的1/10左右。2.1玻璃鋼采用長玻纖增強(qiáng)的復(fù)合材料代替金屬材料制玻璃鋼是將環(huán)氧樹脂或不飽和樹脂與固化作汽車零部件,可以使形狀復(fù)雜金屬零件的設(shè)計(jì)劑、促進(jìn)劑等按一定比例混合后將玻璃布粘結(jié)起簡(jiǎn)單化,達(dá)到復(fù)雜零件
6、一次成型的目的。這樣就來的一種復(fù)合材料。一般采用手糊或噴射工藝成能夠?qū)⑾嚓P(guān)零件集成在一個(gè)系統(tǒng)總成上,即實(shí)現(xiàn)型,可以用模具制作成各種形狀,但樹脂在模具中功能集成化。以轎車前端模塊為例,如果采用金不流動(dòng)。屬材料制造,需要先加工成型十多個(gè)金屬零件,再生產(chǎn)玻璃鋼制品的設(shè)備、工裝簡(jiǎn)單,投資少,分別焊接裝配而成,投資成本高、工序多、人工成生產(chǎn)效率低,生產(chǎn)技術(shù)容易掌握,產(chǎn)品不受尺寸和本高;而采用塑料成型后,可以一次加工完成,加形狀的限制;但密度和厚度不均勻,質(zhì)量不穩(wěn)定。工時(shí)間短,經(jīng)濟(jì)效益顯著。適用于小批量、大型、不規(guī)則零件的試制和生產(chǎn),1.4耐沖擊如特種
7、專業(yè)車的高頂、小型機(jī)動(dòng)車的車身和概念單位質(zhì)量的長玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的抗沖擊性車的試制等。高于金屬。樹脂的彈性變形特性使長玻纖增強(qiáng)復(fù)2.2SMC合材料具有一定的吸收碰撞能量的功能,對(duì)一定SMC是Sheetmoldingcompound的縮寫,中文速度的撞擊有較大的緩沖作用,對(duì)車輛、行人和乘名稱為片狀模塑料,是把低粘度樹脂浸到玻璃纖員有一定的保護(hù)作用。因此,以樹脂基長玻纖增維中形成的連續(xù)、片狀預(yù)成型模塑復(fù)合材料,采用強(qiáng)復(fù)合材料代替金屬材料制作汽車外覆蓋件,可模壓成型,能夠制造帶有筋、凸起的大型覆蓋件。以減輕車身對(duì)外部物體和行人的沖擊力;另外,復(fù)S
8、MC生產(chǎn)效率相對(duì)較高,產(chǎn)品性能穩(wěn)定,強(qiáng)度高,合材料還具有吸收振動(dòng)和噪聲并使之衰減的能質(zhì)地均勻,強(qiáng)度較高,能得到良好表面,適合制造力,能夠提高乘坐的舒適性。汽車外裝飾件(如商用車保