کاربرد کامپوزیت های ترموپلاستیک تقویت شده با تشک شیشه ای (GMT) در خودروها

ترموپلاستیک تقویت شده با تشک شیشه ای (GMT) یک ماده کامپوزیتی جدید، کم مصرف و سبک وزن با رزین ترموپلاستیک به عنوان ماتریس و تشک فیبر شیشه ای به عنوان اسکلت تقویت شده است.در حال حاضر یک نوع توسعه مواد مرکب بسیار فعال در جهان است و به عنوان یکی از مواد جدید قرن در نظر گرفته می شود.

GMT به طور کلی می تواند محصولات نیمه تمام ورق تولید کند.سپس به طور مستقیم به محصول شکل مورد نظر پردازش می شود.GMT دارای ویژگی های طراحی پیچیده، مقاومت در برابر ضربه عالی است و به راحتی جمع آوری و اضافه می شود.این به دلیل استحکام و سبکی آن ارزشمند است و آن را به یک جزء ساختاری ایده آل برای جایگزینی فولاد و کاهش جرم تبدیل می کند.

1. مزایای مواد GMT

1) استحکام بالا: استحکام GMT مشابه محصولات FRP پلی استر دستی است و چگالی آن 1.01-1.19 گرم در سانتی متر است.از FRP ترموست (1.8-2.0g/cm) کوچکتر است، بنابراین استحکام ویژه بالاتری دارد.

2) سبک وزن و صرفه جویی در انرژی: وزن یک درب ماشین ساخته شده ازمواد GMTمی توان از 26 کیلوگرم به 15 کیلوگرم کاهش داد و برای افزایش فضای خودرو می توان ضخامت پشت را کاهش داد.مصرف انرژی تنها 60 تا 80 درصد محصولات فولادی و 35 تا 50 درصد محصولات آلومینیومی است.

3) در مقایسه با SMC ترموست (ترکیب قالب گیری ورق)، مواد GMT دارای مزایای چرخه قالب گیری کوتاه، عملکرد ضربه ای خوب، قابلیت بازیافت و چرخه ذخیره سازی طولانی است.

4) عملکرد ضربه: توانایی GMT ​​در جذب شوک 2.5-3 برابر بیشتر از SMC است.SMC، فولاد و آلومینیوم همگی در اثر ضربه دچار فرورفتگی یا ترک شدند، اما GMT آسیب ندید.

5) استحکام بالا: GMT حاوی پارچه GF است که حتی در صورت ضربه 10 مایل در ساعت می تواند همچنان شکل خود را حفظ کند.

2. کاربرد مواد GMT در زمینه خودرو

ورق های GMT ​​استحکام بالایی دارند و می توان آنها را به اجزای سبک وزن تبدیل کرد.در عین حال، آزادی طراحی بالا، جذب انرژی برخورد قوی و عملکرد پردازش خوبی دارد.از دهه 1990 به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود.از آنجایی که نیازمندی ها برای صرفه جویی در مصرف سوخت، قابلیت بازیافت و سهولت پردازش همچنان در حال افزایش است، بازار مواد GMT برای صنعت خودرو به رشد پیوسته ادامه خواهد داد.

در حال حاضر، مواد GMT به طور گسترده در صنعت خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند که عمدتاً شامل چارچوب صندلی، سپر، پانل ابزار، کاپوت، براکت باتری، پدال پا، انتهای جلو، کف، گلگیر، درب‌های عقب، سقف، چمدان، قطعاتی مانند براکت، خورشید گیره ها، قفسه های لاستیک زاپاس و غیره

1) چارچوب صندلی
طراحی ردیف دوم قالب‌گیری فشرده پشتی صندلی در خودروی اسپرت فورد موستانگ 2015 شرکت فورد موتور (تصویر زیر) توسط تامین‌کننده/مبدل Tier 1 Continental Structural Plastics با استفاده از 45% تشک شیشه‌ای تقویت‌شده با شیشه یک طرفه Hanwha L&C طراحی شده است. GMT) و Century Tool & Gage، قالب گیری فشرده سازی.این با موفقیت مقررات ایمنی بسیار چالش برانگیز اروپایی ECE را برای نگهداری بارهای چمدان رعایت می کند.

این قطعه به بیش از 100 تکرار FEA برای تکمیل نیاز داشت که پنج قسمت را از طراحی سازه فولادی قبلی حذف کرد.و 3.1 کیلوگرم در هر وسیله نقلیه در یک ساختار نازک تر صرفه جویی می کند که نصب آن نیز آسان تر است.

2) پرتو ضد برخورد عقب
پرتو ضد برخورد در عقب توسان جدید هیوندای (تصویر زیر را ببینید) در سال 2015 از مواد GMT ساخته شده است.در مقایسه با مواد فولادی، این محصول سبک تر است و خاصیت بالش بهتری دارد.وزن خودرو و مصرف سوخت را کاهش می دهد و در عین حال عملکرد ایمن را تضمین می کند.

3) ماژول جلویی
مرسدس بنز کامپوزیت های ترموپلاستیک تقویت شده با پارچه GMTexTM Quadrant Plastic Composites را به عنوان عناصر ماژول جلویی در کوپه لوکس کلاس S خود (تصویر زیر) انتخاب کرده است.

4) پانل محافظ پایین بدنه
Quadrant PlasticComposites از GMTex TM با عملکرد بالا برای محافظت از کاپوت زیر بدنه برای مرسدس آفرود ویژه نسخه استفاده می کند.

5) قاب درب عقب
علاوه بر مزایای معمول یکپارچگی عملکردی و کاهش وزن، شکل پذیری ساختارهای درب عقب GMT همچنین فرم های محصول را با فولاد یا آلومینیوم امکان پذیر نمی کند.برای نیسان مورانو، اینفینیتی FX45 و سایر مدل ها اعمال می شود.

6) چارچوب داشبورد
GMT مفهوم جدیدی از قاب های داشبورد را تولید می کند که برای استفاده در چندین مدل گروه فورد در نظر گرفته شده است: Volvo S40 و V50، مزدا، و فورد C-Max.این کامپوزیت ها طیف وسیعی از ادغام های عملکردی را امکان پذیر می کنند.به خصوص با ترکیب اعضای متقاطع وسیله نقلیه به شکل لوله های فولادی نازک در قالب.در مقایسه با روش های سنتی، وزن بدون افزایش هزینه به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

7) نگهدارنده باتری