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汽車用SMC片材國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)應(yīng)用分析
發(fā)布時(shí)間：2017-06-02
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玻纖復(fù)合材料汽車應(yīng)用實(shí)例 　　 
汽車上使用的非金屬材料包括塑料、橡膠、粘接密封膠、摩擦材料、織物、玻璃等各種材料，涉及石化、輕工、紡織、建材等相關(guān)工業(yè)部門，因此非金屬材料在汽車上應(yīng)用的如何，反映了一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和技術(shù)綜合實(shí)力，同時(shí)也包含了一大批與之相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用能力。
 
目前汽車上應(yīng)用的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包括：玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性材料(GFRTP)、玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性材料(GMT)、片狀模塑料(SMC)、樹(shù)脂傳遞模塑材料(RTM)以及手糊FRP制品。

汽車用SMC應(yīng)用
 
汽車上使用的玻纖增強(qiáng)塑料主要有：玻纖增強(qiáng)PP、玻纖增強(qiáng)PA66或PA6以及少量PBT、PPO材料。增強(qiáng)PP主要用于制作發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片、正時(shí)齒帶上下罩蓋等制品，但有些制品存在外觀質(zhì)量不好、翹曲等缺欠，因此非功能件逐漸被滑石粉等無(wú)機(jī)填料添充PP所替代。 
    
增強(qiáng)PA材料在乘用車、商用車上都已采用，一般都是用于制作一些小的功能件，例如：鎖體防護(hù)罩、保險(xiǎn)楔塊、嵌裝螺母、油門踏板、換擋上下護(hù)架一防護(hù)罩、開(kāi)啟手柄等，如果零件生產(chǎn)廠家所選材料質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)工藝采用不當(dāng)或材料烘干不好，就會(huì)出現(xiàn)制品薄弱部位斷裂現(xiàn)象。塑料進(jìn)氣歧管是近幾年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，與鋁合金鑄造的進(jìn)氣歧管相比，具有重量輕、內(nèi)表面光滑、減震隔熱等優(yōu)點(diǎn)，因此在國(guó)外汽車上得到廣泛應(yīng)用，它所用的材料全都是玻纖增強(qiáng)PA66或PA6，主要采用熔芯法或振動(dòng)摩擦焊法，目前國(guó)內(nèi)有關(guān)單位已經(jīng)開(kāi)展此方面研究并取得階段性成果。 
 
SMC材料使用中存在的問(wèn)題 
在人們的觀念中，熱固性復(fù)合材料是不可回收利用的，在今天環(huán)保已經(jīng)被提上議事日程，這不得不考慮SMC使用的前景問(wèn)題。據(jù)資料報(bào)道，無(wú)論是涂漆或粘結(jié)過(guò)的SMC都可回收利用，使用部分回收的SMC制作的零件基本不影響其性能。不久的將來(lái)，利用回收的SMC制成的保險(xiǎn)杠將用在重型商用車上，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)罩、活動(dòng)式車頂內(nèi)襯、側(cè)板、格柵板以及車身外板等也可利用回收的SMC來(lái)制作。SMC的回收利用對(duì)我們國(guó)內(nèi)材料同業(yè)來(lái)說(shuō)是較新的一項(xiàng)工作，而這是一種重要的需求。 
 
國(guó)外SMC趨向環(huán)保及輕量化 
隨著汽車對(duì)輕量化及環(huán)保的要求，國(guó)外汽車工業(yè)越來(lái)越傾向于使用GMT材料以滿足結(jié)構(gòu)部件的需要，這主要是因?yàn)镚MT材料具有韌性好、成型周期短、生產(chǎn)效率高、加工成本低、不污染環(huán)境等一系列優(yōu)點(diǎn)，被視為21世紀(jì)材料之一，主要用于生產(chǎn)乘用車多功能支架、儀表板托架、座椅骨架、發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)板、蓄電池托架等。片狀模塑料(SMC)是重要的玻纖增強(qiáng)熱固性塑料，由于它的各項(xiàng)性能優(yōu)異、可大規(guī)模生產(chǎn)和可達(dá)到A級(jí)表面等優(yōu)勢(shì)，已大量應(yīng)用于汽車上。 
 
目前國(guó)外SMC材料在汽車上應(yīng)用品種又有了新的進(jìn)展，現(xiàn)在，SMC在汽車上的應(yīng)用最最大的是車身板，占SMC用最的70%，增長(zhǎng)最快的是結(jié)構(gòu)件和傳動(dòng)器零件，在今后5年內(nèi)，SMC在汽車上的用量將繼續(xù)增加22%一71%，而在其他行業(yè)的增長(zhǎng)為13%～35%。國(guó)外高含量的玻璃纖維增強(qiáng)的片狀模塑料越來(lái)越多地被應(yīng)用在汽車結(jié)構(gòu)部件上，在福特1995年兩種車型(Ex—plorer和Ranger)上首次展示它在結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用，由于它具有多種功能，被廣泛認(rèn)為在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面很有優(yōu)勢(shì)，因此推廣應(yīng)用在汽車儀表板、轉(zhuǎn)向機(jī)、散熱器系統(tǒng)及電子裝置系統(tǒng)。
 
美國(guó)Budd公司模塑的上支架和下支架是利用含40%玻璃纖維的不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料，兩片式前端結(jié)構(gòu)型汽車滿足用戶所需，前端架駕駛室向前，上支架固定在前端頂蓬和前端車身結(jié)構(gòu)上，而下支架配合冷卻系統(tǒng)。這兩個(gè)支架相互聯(lián)結(jié)并配合車蓬及車身結(jié)構(gòu)與前端穩(wěn)固。低密度SMC材料的比重為1.3，在實(shí)際應(yīng)用和測(cè)試中顯示，比標(biāo)準(zhǔn)的SMC的重量輕30%，標(biāo)準(zhǔn)SMC的比重為1.9。使用這種低密度SMC與用鋼制作的同類部件相比可減輕重量大約45%。美國(guó)通用汽車公司的所有克爾維特99型車的內(nèi)板和新型車頂內(nèi)飾都使用低密度SMC。另外，還有車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋等。美國(guó)DodgeVipex車在發(fā)動(dòng)機(jī)罩也使用了這種低密度SMC，汽車99型有1／2使用這種材料制作發(fā)動(dòng)機(jī)罩，低密度SMC發(fā)動(dòng)機(jī)罩比鋼件減輕重量達(dá)35%。其他應(yīng)用SMC在汽車上的應(yīng)用除上述幾種新的用途外，還用于生產(chǎn)其他一些零件，如：駕駛室門、充氣車頂、保險(xiǎn)杠骨架、貨倉(cāng)門、遮陽(yáng)板、A和D立柱、車身板、車頂排水管、車棚側(cè)橫條、貨車車箱等。其中用量最大的是用于車身外板上。 
 
國(guó)內(nèi)SMC材料市場(chǎng)有待挖掘 
國(guó)內(nèi)應(yīng)用概況隨著國(guó)內(nèi)乘用車生產(chǎn)技術(shù)的引進(jìn)，首先在乘用車上采用，主要用于備胎倉(cāng)和保險(xiǎn)杠骨架等，目前還應(yīng)用在商用車上，如挺桿室蓋板、膨脹水箱、線速夾、大小隔板、進(jìn)氣罩總成等。較國(guó)外的應(yīng)用覆蓋范圍還有一定差距，可見(jiàn)SMC材料國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有待進(jìn)一步挖掘。
 
未來(lái)汽車用復(fù)合材料向高性能發(fā)展 
未來(lái)的汽車與現(xiàn)在的汽車在很多方面不會(huì)有太大的區(qū)別，但設(shè)計(jì)思想會(huì)有很大不同。當(dāng)今社會(huì)，人們目光的角度已逐漸轉(zhuǎn)到人與自然的關(guān)系問(wèn)題上，環(huán)境與能源問(wèn)題成為世界上每個(gè)國(guó)家能否生存和發(fā)展的關(guān)鍵。2l世紀(jì)的高性能復(fù)合材料技術(shù)是賦予復(fù)合材料自修復(fù)性、自分解性、自診斷性、自制功能等為一體的智能化材料。以開(kāi)發(fā)高剛度、高強(qiáng)度、高濕熱環(huán)境下使用的復(fù)合材料為重點(diǎn)，構(gòu)筑材料、成型加工、設(shè)計(jì)、檢查一體化的材料系統(tǒng)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高以及各國(guó)環(huán)保法規(guī)的相繼出臺(tái)，綠色汽車已經(jīng)成為未來(lái)汽車發(fā)展的必然趨勢(shì)，因而如何使汽車滿足環(huán)境保護(hù)的要求，便提到了汽車廠商們的議事日程。而SMC復(fù)合材料作為未來(lái)汽車材料發(fā)展的主流，必將在其中扮演非常重要的角色。汽車工業(yè)的發(fā)展日新月異，復(fù)合材料的研究也是一日千里，各種新型的車型，新式的材料不斷地涌現(xiàn)?？梢灶A(yù)測(cè)在不久的將來(lái)，更高性能的復(fù)合材料將重大范圍地應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中。（文章來(lái)源：復(fù)合材料社區(qū)）

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