玻璃钢在汽车制造中的应用
玻璃钢FRP(FiberReinforcedPlastics)即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料或称玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上材料复合在一起,组成另一种能满足要求的材料,即复合材料。例如单一种玻璃纤维虽然强度很高,但纤维间是松散的只能承受拉力,不能承受弯曲、剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状、是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起,可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材又含有玻璃组分,也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能,象玻璃那样——形成了通俗易懂名称“玻璃钢”。随着我国玻璃钢事业的发展,新型纤维制成的增强塑料,是一些高性能纤维增强复合材料,再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展,通常采用玻璃钢复合材料,这样一个名称就较全面了。
目前国内玻璃钢复合材料SMC,应用量大的是用于生产各类汽车外附件,如各种汽车外顶盖、保险杠、前面板、两侧板、车门板、后举升门、导流罩、脚踏板等,占SMC用量的70%。,国际上应用增长快的是结构件和传动器零件。比如增强的SMC越来越多地被应用在,汽车结构部件上如汽车仪表板、转向机、散热器系统,及电子装置系统、发动机油底壳等,发挥其在结构设计方面的优势;低密度SMC相比钢铁制作的同类部件可减重约45%,比SMC材料可减重约30%,被越来越多地应用于如车门、发动机罩、车顶内饰等;SMC还被开发运用于生产其他一些零件,如:充气车顶、保险杠骨架、遮阳板、车顶排水管、车棚侧横条、货车车箱等。奔驰Actros、Ategro系列载重卡车,就采用了SMC材料的油底壳;用于立体造型的BMC材质的车灯反射罩,也开始被Ford、Peugeot等多家轿车生产企业采用。
事实上展会现场我们也欣喜地看到,江苏协诺汽车附件有限公司,也已经开发出SMC发动机油底壳和备胎仓等结构件样品。针对玻璃钢复合材料的应用状况,北汽福田有关市场技术人员表示,目前在卡客车领域玻璃钢材质,比较广泛地应用于车身辅助件上。而作为整体车身的使用,一些自卸车的企业曾做过尝试,但在强度和油漆附着力上效果不甚理想。随着轻量化和降低成本的进一步要求,玻璃钢部件作为批量商用汽车零部件的空间,将长期存在。值得期待的是玻璃钢复合材料的技术进步。通过技术性能上的进一步改善,玻璃钢部件的应用程度将得到提高。
空间仍然巨大。玻璃钢复合材料的科技进步一日千里,但在实际的应用中,还有众多的因素限制着其在汽车工业中的运用。其中的主要限制因素:一是规模产量的问题,目前SMC的年产量仅为70万吨左右,远远低于钢材的产量,新兴的GMT产量也不过几万吨,这决定了玻璃钢在短期内只能是一种替代材料的地位;二是成型周期的问题, SMC的成型周期根据厚度不同,从几分钟到10几分钟,与以“秒”为单位的金属成型周期相比,生产效率明显偏低,比较适应产品品种丰富、批量较小的商用汽车生产;三是环保回收问题,作为化学性复合材料,玻璃钢材质同样存在难以降解、难以回收的问题,改善玻璃钢材料的环境亲和力,成为环境问题日益突出的当今社会条件下,业界必须下大力气攻关的课题。
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目前国内玻璃钢复合材料SMC,应用量大的是用于生产各类汽车外附件,如各种汽车外顶盖、保险杠、前面板、两侧板、车门板、后举升门、导流罩、脚踏板等,占SMC用量的70%。,国际上应用增长快的是结构件和传动器零件。比如增强的SMC越来越多地被应用在,汽车结构部件上如汽车仪表板、转向机、散热器系统,及电子装置系统、发动机油底壳等,发挥其在结构设计方面的优势;低密度SMC相比钢铁制作的同类部件可减重约45%,比SMC材料可减重约30%,被越来越多地应用于如车门、发动机罩、车顶内饰等;SMC还被开发运用于生产其他一些零件,如:充气车顶、保险杠骨架、遮阳板、车顶排水管、车棚侧横条、货车车箱等。奔驰Actros、Ategro系列载重卡车,就采用了SMC材料的油底壳;用于立体造型的BMC材质的车灯反射罩,也开始被Ford、Peugeot等多家轿车生产企业采用。
事实上展会现场我们也欣喜地看到,江苏协诺汽车附件有限公司,也已经开发出SMC发动机油底壳和备胎仓等结构件样品。针对玻璃钢复合材料的应用状况,北汽福田有关市场技术人员表示,目前在卡客车领域玻璃钢材质,比较广泛地应用于车身辅助件上。而作为整体车身的使用,一些自卸车的企业曾做过尝试,但在强度和油漆附着力上效果不甚理想。随着轻量化和降低成本的进一步要求,玻璃钢部件作为批量商用汽车零部件的空间,将长期存在。值得期待的是玻璃钢复合材料的技术进步。通过技术性能上的进一步改善,玻璃钢部件的应用程度将得到提高。
空间仍然巨大。玻璃钢复合材料的科技进步一日千里,但在实际的应用中,还有众多的因素限制着其在汽车工业中的运用。其中的主要限制因素:一是规模产量的问题,目前SMC的年产量仅为70万吨左右,远远低于钢材的产量,新兴的GMT产量也不过几万吨,这决定了玻璃钢在短期内只能是一种替代材料的地位;二是成型周期的问题, SMC的成型周期根据厚度不同,从几分钟到10几分钟,与以“秒”为单位的金属成型周期相比,生产效率明显偏低,比较适应产品品种丰富、批量较小的商用汽车生产;三是环保回收问题,作为化学性复合材料,玻璃钢材质同样存在难以降解、难以回收的问题,改善玻璃钢材料的环境亲和力,成为环境问题日益突出的当今社会条件下,业界必须下大力气攻关的课题。
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