玻璃鋼材料在摩托車上應用探討
玻璃鋼亦玻璃纖維增強塑料，它是在不飽和和聚酯樹脂的基體上加入玻璃纖維或其制品，以增強材料的機械性能。它先作為航空機械材料在第二次大戰期間由美國開發成功。從60年代開始，各國都加強了對玻璃纖維增強塑料的開發與研制?，F在，玻璃鋼作為一種質輕高強的復合材料，已廣泛應用于國防、船舶、汽車、化工和建材等各個領域，但在國內摩托車工業上的應用，卻有待于進一步的提高。
玻璃鋼材料之所以適用于摩托車工業，其性能有如下特點：
一、輕量化
鋼板塑料化的目的，先是輕量化，玻璃鋼作為一種非金屬材料，其比重一般介于1.5－2.1，其制品彎曲剛度與鋼制品相同的條件下，重量可減輕40%。玻璃鋼制品的輕量化效果，根據它和鋼制品在相同的置換條件下（也就是等剛度、等強度）。
另外，增加復合材料中玻璃纖維的含量，其抗拉強度和彈性模量也隨之增加。
二、設計靈活
摩托車外飾件或覆蓋件的形狀從節能的角度來考慮，應當設計成空氣阻力小的結構，但必須兼顧其美觀性、整體性。具有一定厚度的鋼板在沖壓成形時，必然受到零件曲面要求的限制，而使用玻璃鋼材料，就可以充分利用它的流動性和層壓性，很容易地制成各種符合要求的曲面，大大節約了零部件的開發生產過程。
三、一體成型容易，加工工序少，生產成本降低
玻璃鋼制品往往是材料制造和產品成型同時完成，它可以用一個樣品或模具把零件的不同部位全部一體成型，而金屬制品從材料選購、機械加工到裝配組合等需要多道工序才能完成，例如山東省摩托車制造總廠生產的SD750B7型摩托車油箱的開發，由于該油箱形狀結構復雜，僅制造一套鐵制油箱的加工模具，一次性投資至少50萬元，而開發玻璃鋼油箱，每套模具一次性投資僅為200元左右。
四、防銹防腐蝕性能優越
由于摩托車是人們主要的戶外代步工具，平時絕大部分時間里都是露天放置或行駛，對摩托車外飾件的防銹腐蝕性提出了很高的要求，尤其是在南方多雨的地區。而使用玻璃鋼外飾件，便可以使這一問題輕而易舉地得到圓滿解決。
五、振動衰減性能顯著
不均質的玻璃鋼材料，由于內摩擦大，粘性大，振動衰減系數大，受沖擊時能夠吸收大量的沖擊能，而金屬材料內部損耗小，易起振而不易停振。因此，玻璃鋼材料制成的摩托車零件有利于減輕震動，提高行業穩定性，保障人身安全。[-page-]
六、可以調整強度和剛度
根據零件的結構和受力情況，通過調整玻璃材料中玻璃纖維的分配比及不同的排列，可以制成強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，而且還兼有剛性和韌性、彈性和塑性等許多矛盾性能。因此，可以達到零部件的佳輕量化的設計方案。例如SD750B7型摩托車中的保險杠、后板簧等零件，把纖維排列成垂直于受力方向，充分發揮玻璃鋼材料強度的不等向性來達到節約材料、減輕重量的目的。而金屬材料由于其強度等向性，滿足了受力量大方向上的技術要求之后，另外方向上的強度就會過剩，造成浪費。
七、玻璃鋼材料的耐老化和耐疲勞性能，大大優于其它一般的塑料。如第二次大戰后，有人對一些潛水艇上的玻璃鋼制品作成試驗片，進行實驗（已使用5年6個月）結果發現其強度和剛度幾乎沒有什么變化；飛機上雷達罩（玻璃鋼材料制成），使用20年后，其內部結構完好如初。再如山東省摩托車制造總廠對應用在SD750B7型摩托車上的玻璃鋼油箱、導流罩、座墊大護板、前后擋泥板，進行2.5萬公里的耐久性試驗，結果零件的各種性能指標均達到標準要求。
另外，用玻璃鋼材料制成的外飾件，還有著色方便，自潤滑性好，摩擦系數小，具有良好的耐摩性、絕緣性、隔熱性等特點。但任何一種新型材料在應用的時候，有其優點，也同樣存在著許多不足。
八、不足之處
1、在剛度相同的條件下，玻璃鋼零件的厚度和金屬零件相比明顯加大。
我們知道板材的剛度與其彈性模量的立方根成正比。
例如，撓曲彈性模量為0.75*10的四次方MPa的玻璃鋼材料取代彈性模量為2.1*10的五次方MPa的鋼板制造零件時，為了保證材料置換后的等剛度，玻璃鋼材料的板厚應取鋼板厚度≈3*鋼板厚度，也就是說，在保證零件剛度的條件下，玻璃鋼厚一般為鋼板的3倍。
2、可靠性差。玻璃鋼材料的特性和原材料的種類、成份、成型方法、成型條件因系有著較大的關系，因此，為保證其機械性能，在設計時，要綜合考慮多種因素，取較大的安全系數。
3、耐高溫性能差。雖然由于玻璃纖維在存在，使玻璃鋼的耐熱性能較一般非金屬材料大大提高，但由于玻璃鋼材料的基體主要是樹脂，因此，在高溫環境中，難免使由其制成的零部件發生蠕變。
4、無損探傷。金屬材料具有較完善的各種無損探方法，但玻璃鋼材料本身是不均材料，難以進行超聲波探傷，X射線探傷法也很難測出微小的缺陷。目前，玻璃鋼零件的檢驗方法還局限于目視和敲打等經驗方法。
5、成型方法單一。目前，我國對玻璃產品的制造工藝雖然很多，比如：模壓成型、纏繞成型、引拔成型、注射成型等工藝，但用于摩托車零件的制造卻主要靠手糊工藝（即HL法）。該制造方法的優點是容易操作，模具費低，不受尺寸限制，容易改型等，但是費工費時，產品質量也不穩定。
總之，玻璃鋼作為復合材料的一種，其優越的機械性正越來越受到眾多摩托車生產廠家的重視。隨著科學技術的不斷發展和社會生產力水平的日益提高，其在摩托車工業上的應用前景必然是廣闊的。
玻璃鋼材料之所以適用于摩托車工業，其性能有如下特點：
一、輕量化
鋼板塑料化的目的，先是輕量化，玻璃鋼作為一種非金屬材料，其比重一般介于1.5－2.1，其制品彎曲剛度與鋼制品相同的條件下，重量可減輕40%。玻璃鋼制品的輕量化效果，根據它和鋼制品在相同的置換條件下（也就是等剛度、等強度）。
另外，增加復合材料中玻璃纖維的含量，其抗拉強度和彈性模量也隨之增加。
二、設計靈活
摩托車外飾件或覆蓋件的形狀從節能的角度來考慮，應當設計成空氣阻力小的結構，但必須兼顧其美觀性、整體性。具有一定厚度的鋼板在沖壓成形時，必然受到零件曲面要求的限制，而使用玻璃鋼材料，就可以充分利用它的流動性和層壓性，很容易地制成各種符合要求的曲面，大大節約了零部件的開發生產過程。
三、一體成型容易，加工工序少，生產成本降低
玻璃鋼制品往往是材料制造和產品成型同時完成，它可以用一個樣品或模具把零件的不同部位全部一體成型，而金屬制品從材料選購、機械加工到裝配組合等需要多道工序才能完成，例如山東省摩托車制造總廠生產的SD750B7型摩托車油箱的開發，由于該油箱形狀結構復雜，僅制造一套鐵制油箱的加工模具，一次性投資至少50萬元，而開發玻璃鋼油箱，每套模具一次性投資僅為200元左右。
四、防銹防腐蝕性能優越
由于摩托車是人們主要的戶外代步工具，平時絕大部分時間里都是露天放置或行駛，對摩托車外飾件的防銹腐蝕性提出了很高的要求，尤其是在南方多雨的地區。而使用玻璃鋼外飾件，便可以使這一問題輕而易舉地得到圓滿解決。
五、振動衰減性能顯著
不均質的玻璃鋼材料，由于內摩擦大，粘性大，振動衰減系數大，受沖擊時能夠吸收大量的沖擊能，而金屬材料內部損耗小，易起振而不易停振。因此，玻璃鋼材料制成的摩托車零件有利于減輕震動，提高行業穩定性，保障人身安全。[-page-]
六、可以調整強度和剛度
根據零件的結構和受力情況，通過調整玻璃材料中玻璃纖維的分配比及不同的排列，可以制成強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，而且還兼有剛性和韌性、彈性和塑性等許多矛盾性能。因此，可以達到零部件的佳輕量化的設計方案。例如SD750B7型摩托車中的保險杠、后板簧等零件，把纖維排列成垂直于受力方向，充分發揮玻璃鋼材料強度的不等向性來達到節約材料、減輕重量的目的。而金屬材料由于其強度等向性，滿足了受力量大方向上的技術要求之后，另外方向上的強度就會過剩，造成浪費。
七、玻璃鋼材料的耐老化和耐疲勞性能，大大優于其它一般的塑料。如第二次大戰后，有人對一些潛水艇上的玻璃鋼制品作成試驗片，進行實驗（已使用5年6個月）結果發現其強度和剛度幾乎沒有什么變化；飛機上雷達罩（玻璃鋼材料制成），使用20年后，其內部結構完好如初。再如山東省摩托車制造總廠對應用在SD750B7型摩托車上的玻璃鋼油箱、導流罩、座墊大護板、前后擋泥板，進行2.5萬公里的耐久性試驗，結果零件的各種性能指標均達到標準要求。
另外，用玻璃鋼材料制成的外飾件，還有著色方便，自潤滑性好，摩擦系數小，具有良好的耐摩性、絕緣性、隔熱性等特點。但任何一種新型材料在應用的時候，有其優點，也同樣存在著許多不足。
八、不足之處
1、在剛度相同的條件下，玻璃鋼零件的厚度和金屬零件相比明顯加大。
我們知道板材的剛度與其彈性模量的立方根成正比。
例如，撓曲彈性模量為0.75*10的四次方MPa的玻璃鋼材料取代彈性模量為2.1*10的五次方MPa的鋼板制造零件時，為了保證材料置換后的等剛度，玻璃鋼材料的板厚應取鋼板厚度≈3*鋼板厚度，也就是說，在保證零件剛度的條件下，玻璃鋼厚一般為鋼板的3倍。
2、可靠性差。玻璃鋼材料的特性和原材料的種類、成份、成型方法、成型條件因系有著較大的關系，因此，為保證其機械性能，在設計時，要綜合考慮多種因素，取較大的安全系數。
3、耐高溫性能差。雖然由于玻璃纖維在存在，使玻璃鋼的耐熱性能較一般非金屬材料大大提高，但由于玻璃鋼材料的基體主要是樹脂，因此，在高溫環境中，難免使由其制成的零部件發生蠕變。
4、無損探傷。金屬材料具有較完善的各種無損探方法，但玻璃鋼材料本身是不均材料，難以進行超聲波探傷，X射線探傷法也很難測出微小的缺陷。目前，玻璃鋼零件的檢驗方法還局限于目視和敲打等經驗方法。
5、成型方法單一。目前，我國對玻璃產品的制造工藝雖然很多，比如：模壓成型、纏繞成型、引拔成型、注射成型等工藝，但用于摩托車零件的制造卻主要靠手糊工藝（即HL法）。該制造方法的優點是容易操作，模具費低，不受尺寸限制，容易改型等，但是費工費時，產品質量也不穩定。
總之，玻璃鋼作為復合材料的一種，其優越的機械性正越來越受到眾多摩托車生產廠家的重視。隨著科學技術的不斷發展和社會生產力水平的日益提高，其在摩托車工業上的應用前景必然是廣闊的。
