玻璃钢材料在摩托车上应用探讨
玻璃钢亦玻璃纤维增强塑料，它是在不饱和和聚酯树脂的基体上加入玻璃纤维或其制品，以增强材料的机械性能。它先作为航空机械材料在第二次大战期间由美国开发成功。从60年代开始，各国都加强了对玻璃纤维增强塑料的开发与研制。现在，玻璃钢作为一种质轻高强的复合材料，已广泛应用于国防、船舶、汽车、化工和建材等各个领域，但在国内摩托车工业上的应用，却有待于进一步的提高。
玻璃钢材料之所以适用于摩托车工业，其性能有如下特点：
一、轻量化
钢板塑料化的目的，先是轻量化，玻璃钢作为一种非金属材料，其比重一般介于1.5－2.1，其制品弯曲刚度与钢制品相同的条件下，重量可减轻40%。玻璃钢制品的轻量化效果，根据它和钢制品在相同的置换条件下（也就是等刚度、等强度）。
另外，增加复合材料中玻璃纤维的含量，其抗拉强度和弹性模量也随之增加。
二、设计灵活
摩托车外饰件或覆盖件的形状从节能的角度来考虑，应当设计成空气阻力小的结构，但必须兼顾其美观性、整体性。具有一定厚度的钢板在冲压成形时，必然受到零件曲面要求的限制，而使用玻璃钢材料，就可以充分利用它的流动性和层压性，很容易地制成各种符合要求的曲面，大大节约了零部件的开发生产过程。
三、一体成型容易，加工工序少，生产成本降低
玻璃钢制品往往是材料制造和产品成型同时完成，它可以用一个样品或模具把零件的不同部位全部一体成型，而金属制品从材料选购、机械加工到装配组合等需要多道工序才能完成，例如山东省摩托车制造总厂生产的SD750B7型摩托车油箱的开发，由于该油箱形状结构复杂，仅制造一套铁制油箱的加工模具，一次性投资至少50万元，而开发玻璃钢油箱，每套模具一次性投资仅为200元左右。
四、防锈防腐蚀性能优越
由于摩托车是人们主要的户外代步工具，平时绝大部分时间里都是露天放置或行驶，对摩托车外饰件的防锈腐蚀性提出了很高的要求，尤其是在南方多雨的地区。而使用玻璃钢外饰件，便可以使这一问题轻而易举地得到圆满解决。
五、振动衰减性能显著
不均质的玻璃钢材料，由于内摩擦大，粘性大，振动衰减系数大，受冲击时能够吸收大量的冲击能，而金属材料内部损耗小，易起振而不易停振。因此，玻璃钢材料制成的摩托车零件有利于减轻震动，提高行业稳定性，保障人身安全。[-page-]
六、可以调整强度和刚度
根据零件的结构和受力情况，通过调整玻璃材料中玻璃纤维的分配比及不同的排列，可以制成强度不等向和不同厚度的零件，既能使零件在不同方向上，承受不同的作用力，而且还兼有刚性和韧性、弹性和塑性等许多矛盾性能。因此，可以达到零部件的佳轻量化的设计方案。例如SD750B7型摩托车中的保险杠、后板簧等零件，把纤维排列成垂直于受力方向，充分发挥玻璃钢材料强度的不等向性来达到节约材料、减轻重量的目的。而金属材料由于其强度等向性，满足了受力量大方向上的技术要求之后，另外方向上的强度就会过剩，造成浪费。
七、玻璃钢材料的耐老化和耐疲劳性能，大大优于其它一般的塑料。如第二次大战后，有人对一些潜水艇上的玻璃钢制品作成试验片，进行实验（已使用5年6个月）结果发现其强度和刚度几乎没有什么变化；飞机上雷达罩（玻璃钢材料制成），使用20年后，其内部结构完好如初。再如山东省摩托车制造总厂对应用在SD750B7型摩托车上的玻璃钢油箱、导流罩、座垫大护板、前后挡泥板，进行2.5万公里的耐久性试验，结果零件的各种性能指标均达到标准要求。
另外，用玻璃钢材料制成的外饰件，还有着色方便，自润滑性好，摩擦系数小，具有良好的耐摩性、绝缘性、隔热性等特点。但任何一种新型材料在应用的时候，有其优点，也同样存在着许多不足。
八、不足之处
1、在刚度相同的条件下，玻璃钢零件的厚度和金属零件相比明显加大。
我们知道板材的刚度与其弹性模量的立方根成正比。
例如，挠曲弹性模量为0.75*10的四次方MPa的玻璃钢材料取代弹性模量为2.1*10的五次方MPa的钢板制造零件时，为了保证材料置换后的等刚度，玻璃钢材料的板厚应取钢板厚度≈3*钢板厚度，也就是说，在保证零件刚度的条件下，玻璃钢厚一般为钢板的3倍。
2、可靠性差。玻璃钢材料的特性和原材料的种类、成份、成型方法、成型条件因系有着较大的关系，因此，为保证其机械性能，在设计时，要综合考虑多种因素，取较大的安全系数。
3、耐高温性能差。虽然由于玻璃纤维在存在，使玻璃钢的耐热性能较一般非金属材料大大提高，但由于玻璃钢材料的基体主要是树脂，因此，在高温环境中，难免使由其制成的零部件发生蠕变。
4、无损探伤。金属材料具有较完善的各种无损探方法，但玻璃钢材料本身是不均材料，难以进行超声波探伤，X射线探伤法也很难测出微小的缺陷。目前，玻璃钢零件的检验方法还局限于目视和敲打等经验方法。
5、成型方法单一。目前，我国对玻璃产品的制造工艺虽然很多，比如：模压成型、缠绕成型、引拔成型、注射成型等工艺，但用于摩托车零件的制造却主要靠手糊工艺（即HL法）。该制造方法的优点是容易操作，模具费低，不受尺寸限制，容易改型等，但是费工费时，产品质量也不稳定。
总之，玻璃钢作为复合材料的一种，其优越的机械性正越来越受到众多摩托车生产厂家的重视。随着科学技术的不断发展和社会生产力水平的日益提高，其在摩托车工业上的应用前景必然是广阔的。
玻璃钢材料之所以适用于摩托车工业，其性能有如下特点：
一、轻量化
钢板塑料化的目的，先是轻量化，玻璃钢作为一种非金属材料，其比重一般介于1.5－2.1，其制品弯曲刚度与钢制品相同的条件下，重量可减轻40%。玻璃钢制品的轻量化效果，根据它和钢制品在相同的置换条件下（也就是等刚度、等强度）。
另外，增加复合材料中玻璃纤维的含量，其抗拉强度和弹性模量也随之增加。
二、设计灵活
摩托车外饰件或覆盖件的形状从节能的角度来考虑，应当设计成空气阻力小的结构，但必须兼顾其美观性、整体性。具有一定厚度的钢板在冲压成形时，必然受到零件曲面要求的限制，而使用玻璃钢材料，就可以充分利用它的流动性和层压性，很容易地制成各种符合要求的曲面，大大节约了零部件的开发生产过程。
三、一体成型容易，加工工序少，生产成本降低
玻璃钢制品往往是材料制造和产品成型同时完成，它可以用一个样品或模具把零件的不同部位全部一体成型，而金属制品从材料选购、机械加工到装配组合等需要多道工序才能完成，例如山东省摩托车制造总厂生产的SD750B7型摩托车油箱的开发，由于该油箱形状结构复杂，仅制造一套铁制油箱的加工模具，一次性投资至少50万元，而开发玻璃钢油箱，每套模具一次性投资仅为200元左右。
四、防锈防腐蚀性能优越
由于摩托车是人们主要的户外代步工具，平时绝大部分时间里都是露天放置或行驶，对摩托车外饰件的防锈腐蚀性提出了很高的要求，尤其是在南方多雨的地区。而使用玻璃钢外饰件，便可以使这一问题轻而易举地得到圆满解决。
五、振动衰减性能显著
不均质的玻璃钢材料，由于内摩擦大，粘性大，振动衰减系数大，受冲击时能够吸收大量的冲击能，而金属材料内部损耗小，易起振而不易停振。因此，玻璃钢材料制成的摩托车零件有利于减轻震动，提高行业稳定性，保障人身安全。[-page-]
六、可以调整强度和刚度
根据零件的结构和受力情况，通过调整玻璃材料中玻璃纤维的分配比及不同的排列，可以制成强度不等向和不同厚度的零件，既能使零件在不同方向上，承受不同的作用力，而且还兼有刚性和韧性、弹性和塑性等许多矛盾性能。因此，可以达到零部件的佳轻量化的设计方案。例如SD750B7型摩托车中的保险杠、后板簧等零件，把纤维排列成垂直于受力方向，充分发挥玻璃钢材料强度的不等向性来达到节约材料、减轻重量的目的。而金属材料由于其强度等向性，满足了受力量大方向上的技术要求之后，另外方向上的强度就会过剩，造成浪费。
七、玻璃钢材料的耐老化和耐疲劳性能，大大优于其它一般的塑料。如第二次大战后，有人对一些潜水艇上的玻璃钢制品作成试验片，进行实验（已使用5年6个月）结果发现其强度和刚度几乎没有什么变化；飞机上雷达罩（玻璃钢材料制成），使用20年后，其内部结构完好如初。再如山东省摩托车制造总厂对应用在SD750B7型摩托车上的玻璃钢油箱、导流罩、座垫大护板、前后挡泥板，进行2.5万公里的耐久性试验，结果零件的各种性能指标均达到标准要求。
另外，用玻璃钢材料制成的外饰件，还有着色方便，自润滑性好，摩擦系数小，具有良好的耐摩性、绝缘性、隔热性等特点。但任何一种新型材料在应用的时候，有其优点，也同样存在着许多不足。
八、不足之处
1、在刚度相同的条件下，玻璃钢零件的厚度和金属零件相比明显加大。
我们知道板材的刚度与其弹性模量的立方根成正比。
例如，挠曲弹性模量为0.75*10的四次方MPa的玻璃钢材料取代弹性模量为2.1*10的五次方MPa的钢板制造零件时，为了保证材料置换后的等刚度，玻璃钢材料的板厚应取钢板厚度≈3*钢板厚度，也就是说，在保证零件刚度的条件下，玻璃钢厚一般为钢板的3倍。
2、可靠性差。玻璃钢材料的特性和原材料的种类、成份、成型方法、成型条件因系有着较大的关系，因此，为保证其机械性能，在设计时，要综合考虑多种因素，取较大的安全系数。
3、耐高温性能差。虽然由于玻璃纤维在存在，使玻璃钢的耐热性能较一般非金属材料大大提高，但由于玻璃钢材料的基体主要是树脂，因此，在高温环境中，难免使由其制成的零部件发生蠕变。
4、无损探伤。金属材料具有较完善的各种无损探方法，但玻璃钢材料本身是不均材料，难以进行超声波探伤，X射线探伤法也很难测出微小的缺陷。目前，玻璃钢零件的检验方法还局限于目视和敲打等经验方法。
5、成型方法单一。目前，我国对玻璃产品的制造工艺虽然很多，比如：模压成型、缠绕成型、引拔成型、注射成型等工艺，但用于摩托车零件的制造却主要靠手糊工艺（即HL法）。该制造方法的优点是容易操作，模具费低，不受尺寸限制，容易改型等，但是费工费时，产品质量也不稳定。
总之，玻璃钢作为复合材料的一种，其优越的机械性正越来越受到众多摩托车生产厂家的重视。随着科学技术的不断发展和社会生产力水平的日益提高，其在摩托车工业上的应用前景必然是广阔的。
