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車(chē)用玻璃鋼復(fù)合材料的應(yīng)用技術(shù)拓展新天地

車(chē)用玻璃鋼復(fù)合材料的應(yīng)用技術(shù)拓展新天地

朱則剛
(湖北十堰東風(fēng)汽車(chē)公司,十堰 442002)

摘 要:汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),近些年來(lái)得到了迅猛的發(fā)展。汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致了汽車(chē)保有量的急劇增加,同時(shí)也給社會(huì)帶來(lái)了能源匱乏、環(huán)境污染、安全三大問(wèn)題。汽車(chē)節(jié)能、環(huán)保、安全既是國(guó)際汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向,也是我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策的要求,玻璃鋼復(fù)合材料是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的理想材料。本文介紹了車(chē)用玻璃鋼復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景、國(guó)內(nèi)外玻璃鋼復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用狀況和我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展對(duì)玻璃鋼復(fù)合材料的需求;同時(shí)指出了玻璃鋼復(fù)合材料在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:車(chē)用玻璃鋼;復(fù)合材料;應(yīng)用技術(shù),發(fā)展趨勢(shì)

  減少燃制消耗和降低對(duì)環(huán)境的污染已成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。采用高性能輕質(zhì)材料是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的一條重要途徑,可以有效的減輕汽車(chē)自重,提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。近些年來(lái),美國(guó)和歐洲、日本等發(fā)達(dá)采用玻璃鋼復(fù)合材料在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用,不斷推動(dòng)汽車(chē)復(fù)合材料及其制品向?qū)I(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高品質(zhì)化、環(huán)保化方向加速發(fā)展,開(kāi)創(chuàng)了汽車(chē)復(fù)合材料的新天地。

1 玻璃鋼復(fù)合材料是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的理想材料

  汽車(chē)是普遍的代步交通工具,許多均將汽車(chē)工業(yè)作為其重要支柱工業(yè)。汽車(chē)工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)中先形成產(chǎn)業(yè)的典型代表,汽車(chē)正向著輕量化發(fā)展,要求節(jié)省燃油,提高時(shí)速,增加耐用性,舒適性和安全性,正越來(lái)越多地采用新型材料,其中玻璃鋼復(fù)合材料已成為重要的車(chē)用材料。因此輕量、節(jié)能一直是國(guó)際汽車(chē)工業(yè)的主題。
  早在70年代初期汽車(chē)工業(yè)就開(kāi)始使用復(fù)合材料制造汽車(chē)零件。進(jìn)入80年代,福特、雪鐵龍等著名汽車(chē)制造廠商投入了大量人力、物力,深入開(kāi)展復(fù)合材料技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)的廣泛應(yīng)用研究,極大地推動(dòng)了復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用。復(fù)合材料也從制各簡(jiǎn)單的汽車(chē)非承力零件進(jìn)入制備承力構(gòu)件這一時(shí)期,復(fù)合材料高性能汽車(chē)板簧、驅(qū)動(dòng)軸及全復(fù)合材料車(chē)身技術(shù)的廠家獲得了成功并投入應(yīng)用。進(jìn)入80年代中期后,著名汽車(chē)廠商競(jìng)相在汽車(chē)結(jié)構(gòu)上廣泛采用復(fù)合材料,如目前引進(jìn)的北京吉普、富康、福特及雪佛萊(子彈頭)等車(chē)型均有較多的復(fù)合材料承力件運(yùn)用。
  玻璃鋼復(fù)合材料具有加工能耗低,輕質(zhì)高強(qiáng),設(shè)計(jì)自由度大,不銹蝕,成型工藝性好等優(yōu)點(diǎn),因此是汽車(chē)工業(yè)以塑代鋼的理想加工材料,輕質(zhì)高強(qiáng)是玻璃鋼復(fù)合材料的大優(yōu)點(diǎn)。近些年環(huán)境法規(guī)要求越來(lái)越嚴(yán),客觀上也促使汽車(chē)越水越多地采用復(fù)合材料,在西歐甚至全,增強(qiáng)熱固性塑料的發(fā)展低于纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(如GMT等),其原因在于纖維增強(qiáng)熱塑性塑料可回收,重復(fù)利用和不污染環(huán)境?;诖死w維增強(qiáng)熱塑性塑料是復(fù)合材料的重要發(fā)展方向,歐洲的纖維增強(qiáng)熱塑料性塑料的增長(zhǎng)率比玻璃鋼高一倍。而對(duì)資源和環(huán)境等問(wèn)題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),推進(jìn)汽車(chē)輕量化以降低油耗,一直是汽車(chē)工業(yè)重要的研究課題。傳統(tǒng)的汽車(chē)車(chē)身材料處于以薄鋼板為主的單一狀態(tài),不能適應(yīng)人們追求高速與輕量化的要求,為減輕其質(zhì)量,改善風(fēng)阻系數(shù)和降低油耗,許多汽車(chē)廠家都積極研究和利用新材料以達(dá)到上述要求。據(jù)報(bào)道,汽車(chē)質(zhì)量減少50Kg 1升燃油行駛距離可增加2 Km;汽車(chē)質(zhì)量減少10%,燃油經(jīng)濟(jì)性可提高5.5%。國(guó)內(nèi)外車(chē)身輕量化的研究方向是開(kāi)發(fā)具有較高強(qiáng)度的輕質(zhì)高性能新材料及設(shè)計(jì)新的輕量化結(jié)構(gòu),以塑代鋼是實(shí)現(xiàn)輕量、節(jié)能的佳途徑之一,它也進(jìn)一步推動(dòng)了玻璃鋼復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展及其在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用。當(dāng)今頂級(jí)汽車(chē)公司競(jìng)相研制的概念車(chē).這是高新汽車(chē)技術(shù)、材料號(hào)性能、價(jià)格比及智慧等諸多因素完美結(jié)合的集中體現(xiàn),玻璃鋼復(fù)合材料是汽車(chē)材料的選材料,從國(guó)內(nèi)外汽車(chē)應(yīng)用材料看,汽車(chē)使用復(fù)合材料是必然趨勢(shì)。復(fù)合材料具有質(zhì)輕,比強(qiáng)高(節(jié)能)易于加工和改型、耐腐蝕(免維護(hù))等優(yōu)點(diǎn),因而已被美國(guó)汽車(chē)制造業(yè)大量采用,效果顯著;眼下該材料又再次被西歐汽車(chē)制造業(yè)所重視、利用,甚至掀起高潮。玻璃鋼復(fù)合材料不是一種獨(dú)立的材料,隨著原材料的發(fā)展與工藝上的改進(jìn),我國(guó)在汽車(chē)應(yīng)用玻璃鋼復(fù)合材料將是今后汽車(chē)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 車(chē)用玻璃鋼復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景

  玻璃鋼除輕質(zhì)高強(qiáng)外,還具許多優(yōu)勢(shì):由于玻璃鋼系非均質(zhì)材料,其吸收沖擊能量的性能較好,當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí),可避免或減少對(duì)人體的傷害:振動(dòng)衰減性能優(yōu)于會(huì)屬,降低噪音的效果較好:設(shè)計(jì)靈活,對(duì)設(shè)計(jì)的更改有較強(qiáng)的適應(yīng)性:耐腐蝕性能較好,一般不必維修可使用多年等等。玻璃鋼用于汽車(chē)不僅性能優(yōu)異,還具有投資少,見(jiàn)效快和成本低等特點(diǎn)。因此,玻璃鋼在汽車(chē)上應(yīng)用的趨勢(shì)越來(lái)越好。玻璃鋼復(fù)合材料制品一般均為一次成型,設(shè)計(jì)靈活,尤其適于產(chǎn)品的流線型設(shè)計(jì)與變厚度設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)的更改有較強(qiáng)的適應(yīng)性:線脹系數(shù)為(1.5~2.0)×10-5℃,與金屬非常接近,而熱導(dǎo)率比會(huì)屬低,因此在有溫差時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力比金屬??;耐腐蝕性能好;具有良好的電絕緣性(碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料除外),并在高頻下保持良好的介電性能。玻璃鋼復(fù)合材料相對(duì)于一般塑料和工程塑料,具有不可比擬的物理機(jī)械性能;制件不易變形,機(jī)械性能與熱變形溫度較高,耐化學(xué)藥品性優(yōu),且價(jià)格較低,制品外觀質(zhì)量上更佳。其應(yīng)用場(chǎng)合包括:車(chē)身表而覆蓋件、結(jié)構(gòu)與半結(jié)構(gòu)部件以及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部件等。
  玻璃鋼在客車(chē)車(chē)身上的應(yīng)用:用于客車(chē)車(chē)身外蒙皮,主要是作為側(cè)圍蒙皮和頂蓋蒙皮,也可糊制成前后圍蒙皮;制作車(chē)身零部件,如前后保險(xiǎn)杠、儀表板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、冷暖風(fēng)管道、城市客車(chē)座椅等;用作開(kāi)發(fā)客車(chē)車(chē)身裝飾件,如水箱面罩、通風(fēng)口、內(nèi)飾板、輪護(hù)板等;用于車(chē)身密封,如在車(chē)身與地板的連接處、地板之間的連接處、駕駛操作區(qū)等部位的連接處,通過(guò)糊制一層或多層玻璃鋼即可達(dá)到良好的密封效果。
  玻璃鋼的成型方法有十多種,普遍使用的手糊成型工藝因工藝簡(jiǎn)單、成本低、在玻璃鋼的各種成型工藝中占有相當(dāng)重要的地位。目前,客車(chē)車(chē)身玻璃鋼制件普遍使用的手糊成型法。
  玻璃鋼制件的特點(diǎn):玻璃鋼是一種新型結(jié)構(gòu)材料,可以根據(jù)使用要求,選擇合適的組分材料,設(shè)計(jì)出性能滿足使用要求的玻璃鋼制件;玻璃鋼的密度只有08F鋼的/5,可以使車(chē)身零部件輕量化;耐疲勞、耐腐蝕。使用壽命為金屬車(chē)身的2倍;耐沖擊,即使在高速情況下翻車(chē),其車(chē)身?yè)p壞程度不及金屬車(chē)身嚴(yán)重,可以減輕傷亡;具有良好的吸振、隔熱、隔聲、抗磁電效果。有利于提高客車(chē)整車(chē)舒適性:成型工藝好,設(shè)計(jì)自由,特別適宜于大面積整體成型、外形復(fù)雜(凹凸型)的薄壁型零部件,可設(shè)計(jì)制造流線型極佳的客車(chē)車(chē)身,同時(shí)能減少零部件及緊固件數(shù)目;成型工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低,成品開(kāi)發(fā)周期短。采用手糊玻璃制工藝,模具開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單,不需要大型沖壓設(shè)備,成本費(fèi)用僅為鋼模的1/20,對(duì)于小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),其優(yōu)越性更加突出。玻璃鋼制件與油漆的結(jié)合力較差。涂裝時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的前處理,或添加摻合劑。若采用先進(jìn)技術(shù),無(wú)需涂漆就能達(dá)到理想效果。用于客車(chē)車(chē)身的玻璃鋼制件仍然以手工為主,所以僅適于小批量生產(chǎn)。但玻璃鋼制件的報(bào)廢件小能回收利用,廢棄后不易腐爛,易導(dǎo)致環(huán)境污染。玻璃鋼制件是易燃、易爆、有毒物品,在運(yùn)輸、儲(chǔ)放、制作、加工過(guò)程中必須特別重視安全與勞動(dòng)保護(hù)。
  作為一種新型材料玻璃鋼的應(yīng)用前景是十分廣闊的,尤其在客車(chē)車(chē)身上的應(yīng)用也是無(wú)盡的,且客車(chē)車(chē)身玻璃鋼制件正逐漸被人們所接受。可以預(yù)期:玻璃鋼在材料領(lǐng)域?qū)⒕哂胁豢傻凸赖牡匚唬诳蛙?chē)車(chē)身制造中將發(fā)揮出更大的作用。

3 國(guó)內(nèi)外玻璃鋼復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用

  1994年全玻璃鋼產(chǎn)量為 3500 kt。其中汽車(chē)用玻璃鋼接近于1200 kt,是玻璃鋼大的應(yīng)用領(lǐng)域。1995年  SPI發(fā)表的資料表明,美國(guó)汽車(chē)用玻璃鋼已達(dá)450 kt,美國(guó)玻璃鋼總產(chǎn)量的30 %。汽車(chē)制造業(yè)也是歐洲玻璃鋼的大市場(chǎng),1995年汽車(chē)玻璃鋼用量達(dá) 400多kt,其中轎車(chē),輕型商業(yè)車(chē)用量占75%。其余用于重型卡車(chē)、公共汽車(chē)。1999年美國(guó)陸上運(yùn)輸用途的玻璃鋼產(chǎn)量 560 kt,廣泛用于福特、寶馬、梅塞克斯、奧迪等轎車(chē)。
  歐洲汽車(chē)用復(fù)合材料按工藝分布排列,玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料(FRTP)占42%,SMC/BMC占26%,RTM/RIM占2%。熱塑性復(fù)合材料的產(chǎn)量主要取決于運(yùn)輸市場(chǎng),該市場(chǎng)的占有率約為46%。電氣/電子、器材/設(shè)備和其他市場(chǎng)的占有率分別為2%、16%、17%。
  目前歐洲市場(chǎng)制造業(yè)的生產(chǎn)能力約過(guò)剩30%,汽車(chē)市場(chǎng)趨于飽和,增長(zhǎng)速度緩慢;同美國(guó)一樣,增強(qiáng)塑料主要用于火車(chē),轎車(chē)用量很少,大量生產(chǎn)具有A級(jí)表面精度車(chē)殼的大公司很少。目前歐洲汽車(chē)復(fù)合材料的數(shù)量和品種供不應(yīng)求。歐洲的纖維增強(qiáng)熱塑性塑料比美國(guó)發(fā)展快。自1993年以來(lái),歐洲對(duì)汽車(chē)用熱塑性復(fù)合材料需求量猛增,1993年汽車(chē)用熱塑性復(fù)合材料的產(chǎn)量?jī)H為92kt,1994年增加了25%,產(chǎn)量達(dá)到15kt,其中市場(chǎng)占有率分別為聚酰胺(PA)59%、聚丙烯(PP)16%、聚乙烯(PE)14%、聚苯乙烯(PS)14%、聚碳酸酯(PC)3%,其它4%。1995年歐洲運(yùn)輸市場(chǎng)的樹(shù)脂基復(fù)合材料總產(chǎn)量為450 kt,熱塑性復(fù)合材料產(chǎn)量約195~200 kt,占42%,其中聚酰胺復(fù)合材料占59%,聚丙烯占22%,聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)占10%,聚碳酸酯占1%,其他占8%。汽車(chē)制造業(yè)是歐洲增強(qiáng)塑料的大市場(chǎng),在歐洲汽車(chē)用纖維增強(qiáng)熱塑性塑料占的比率更大。如汽車(chē)用GMT(纖維氈增強(qiáng)熱塑性塑料)竟占95%。目前歐洲FRTP保險(xiǎn)杠銷(xiāo)售量為130 萬(wàn)噸/年。
  今天,全汽車(chē)保有量約有7億輛,平均每輛車(chē)應(yīng)用塑料量達(dá)200公斤,占整車(chē)重量的20%。用于制作內(nèi)裝飾件有儀表盤(pán)、車(chē)門(mén)內(nèi)板、后護(hù)板、車(chē)內(nèi)頂、座椅、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、蓋板等;外裝飾件有保險(xiǎn)杠、擋泥板、導(dǎo)流罩等;功能與結(jié)構(gòu)件主要有天然氣氣瓶、油箱、風(fēng)扇葉片、油氣踏板、空氣濾氣罩等,其中大部分是采用玻璃鋼制成。美國(guó)復(fù)合材料的應(yīng)用不斷擴(kuò)展,產(chǎn)量逐年增加。美國(guó)50%以上的汽車(chē)用玻璃鋼部件為SMC制品,目前實(shí)用化的SMC汽車(chē)部件已有375種。SMC汽車(chē)部件是90年代美國(guó)成功的復(fù)合材料產(chǎn)品之一,當(dāng)前,美國(guó)攻克了SMC的一些技術(shù)難關(guān),獲得了較大的突破。預(yù)計(jì)未來(lái)5年將增長(zhǎng)30%。
  
4 我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展對(duì)玻璃鋼復(fù)合材料的需求

  我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放以來(lái),由于資本和技術(shù)的引進(jìn),汽車(chē)工業(yè)發(fā)生了巨大的變化。由于引進(jìn)外資和國(guó)產(chǎn)化的實(shí)施,我國(guó)汽車(chē)零部件制造水平也有很大的提高。
  零部件是汽車(chē)工業(yè)的基礎(chǔ)。生產(chǎn)玻璃鋼復(fù)合材料汽車(chē)零部件的廠家多為行業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)廠家。從上世紀(jì)80年代中后期開(kāi)始,一些涉足汽車(chē)零部件較早的玻璃鋼復(fù)合材料廠家通過(guò)汽車(chē)技術(shù)引進(jìn)的輻射效應(yīng),積極采用“引進(jìn)-消化-改進(jìn)”模式,開(kāi)發(fā)新材料新技術(shù)。密切與汽車(chē)主機(jī)廠的合作,完善玻璃鋼復(fù)合材料制品的設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)與改進(jìn)玻璃鋼復(fù)合材料成型技術(shù),協(xié)作開(kāi)發(fā)并使用專(zhuān)用的成型設(shè)備和模具,不斷降低生產(chǎn)成本,提高玻璃鋼復(fù)合材料制品質(zhì)量,開(kāi)發(fā)出可用于汽車(chē)外裝飾的A級(jí)表面部件,以及相關(guān)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)部件和特殊功能部件?,F(xiàn)在,越來(lái)越多的車(chē)型采用了玻璃鋼復(fù)合材料部件,SMC、RTM、GMT等先進(jìn)材料和工藝的應(yīng)用推廣具有相當(dāng)迅猛之勢(shì)。汽車(chē)工業(yè)成為國(guó)內(nèi)玻璃鋼復(fù)合材料的用戶和市場(chǎng)之一。
  目前,我國(guó)轎車(chē)工業(yè)正處于快速發(fā)展時(shí)期。玻璃鋼復(fù)合材料在轎車(chē)保險(xiǎn)杠、車(chē)頂、車(chē)門(mén)、前臉大框、擾流板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋等外飾件以及車(chē)燈反射罩、電瓶托盤(pán)等部件中得到廣泛應(yīng)用。在奇瑞東方之子和北京現(xiàn)代索納塔、伊蘭特等車(chē)型中,其前保險(xiǎn)杠緩沖器支架均采用GMT成型,重量均為單件6公斤左右。在奧迪100和A6、紅旗轎車(chē)中,其后保險(xiǎn)杠背襯均采用高強(qiáng)SMC模壓成型。在福田沖浪、長(zhǎng)城塞弗等SUV車(chē)型中,采用了手糊玻璃鋼制作前后保險(xiǎn)杠。另外,采用破纖增強(qiáng)PP,AS制作轎車(chē)保險(xiǎn)杠,也有實(shí)例。北京吉普于1996年推出了BJ2020SY車(chē),其車(chē)頂使用了FRP材料,采用RTM工藝制作,其車(chē)窗、立柱等附件采用SMC模壓工藝成型.沈飛 SFQ2022JE輕型越野車(chē)采用FRP硬頂;江鈴陸風(fēng)車(chē)頂骨架采用手棚成型工藝制作。北京吉普切諾基后舉升門(mén)總成和前散熱器罩(GOP)均采用SMC模壓;大切諾基前散熱器罩采用SMC摸壓成型,但未國(guó)產(chǎn)化。神龍富康兩廂車(chē)后門(mén)原為ZMC注射成型,國(guó)內(nèi)曾經(jīng)采用RTM 工藝生產(chǎn),現(xiàn)已改為鋼制件。一汽大眾奧迪A6轎車(chē)和上海大眾帕薩特轎車(chē)采用GMT生產(chǎn)前端支架和前端底扳襯里。神龍富康兩廂車(chē)裝有上、中擾流扳。其中,上擾流板采用SMC模壓和玻纖增強(qiáng)ABS注射工藝,中擾流板采用SMC模壓和手糊工藝。江鈴陸風(fēng)車(chē)后導(dǎo)流扳采用SMC模壓。天津夏利王、一汽捷選和紅旗、桑塔納2000、長(zhǎng)安奧拓,東風(fēng)悅達(dá)、英格爾和北京吉普奧藍(lán)德、福田沖浪、長(zhǎng)城塞弗、獵豹飛騰等車(chē)型均裝有FRP擾流板或尾翼。由于在大部分車(chē)型中屬選裝件,一般采用手糊成型工藝。桑塔納、夏利、捷達(dá)、富康和英格爾、奇瑞等轎車(chē)前大燈反射罩,多采用BMC注射或模壓成行工藝。也有采用SMC模壓成型工藝。北京吉普BJ212車(chē)采用SMC/BMC電瓶托盤(pán)。上海大眾帕薩特轎車(chē)采用GMT生產(chǎn)蓄電池托。一汽大眾奧迪A6轎車(chē)和上海大眾帕薩特轎車(chē)采用GMT生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)罩板;北京吉普在開(kāi)發(fā)軍車(chē)項(xiàng)目時(shí),采用了手糊成型工藝生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋等部件。在福田沖浪、長(zhǎng)城塞弗、江鈴陸風(fēng)等suv車(chē)均采用手糊工藝生產(chǎn)大包圍部件,包括輪眉、踏步杠、側(cè)圍等。
  除了上述提及的FRP客車(chē)整車(chē)身之外,玻璃鋼復(fù)合材料在大型、豪華中均有應(yīng)用,幾乎囊括所有廠家的所有車(chē)型。國(guó)內(nèi)大型豪華客車(chē)廠家有:西安西沃、安徽安凱、北京、客車(chē)、廈門(mén)金龍、浙江神馬巨鷹客車(chē)、深圳NEPLAN豪華客車(chē)以及中通客車(chē)、桂林大宇,亞星―奔馳、鄭州宇通、丹東黃海、重慶客車(chē)、天津伊利薩爾,北方尼奧普毫等,涉及應(yīng)用部件有前后圍、前后保險(xiǎn)杠、翼子板、輪護(hù)扳、裙板(側(cè)圍板)、后視鏡、位表板、倉(cāng)門(mén)板等,由于其產(chǎn)量均不丈,而且部件較大,一般均采用手糊成型工藝制作,也有部分部件采用RTM工藝。如亞星―奔馳、宇通、西沃、黃海,伊利薩爾等長(zhǎng)途旅游客車(chē),其衛(wèi)生間采用手糊FRP制作,單套重量在30~50公斤。許多公共汽車(chē)采用了拉擠工藝制作的空調(diào)導(dǎo)風(fēng)罩等部件。
  在中小型客車(chē)中,玻璃鋼復(fù)合材料也有廣泛應(yīng)用。如南京依維柯S系列車(chē)的SMC前保險(xiǎn)杠、手糊/RTM硬頂、BMC前大燈反射罩,都靈V系列車(chē)的SMC豪華面罩、電動(dòng)門(mén)總成、三角商總成、后行李車(chē)廂門(mén)總成和FRP后圍總成等。北京御虎的前后保險(xiǎn)杠、后擾流板均采用手糊玻璃鋼。廣州本田奧德塞旅行車(chē)的內(nèi)頂棚采用GMT模壓成型。金杯旅行車(chē)前大燈和霧燈采用BMC注射成型。國(guó)內(nèi)諸多微型客車(chē)的前后保險(xiǎn)杠、翼子板等都選用手糊玻璃鋼材料。另外,在諸多公交車(chē)中采用了玻璃鋼復(fù)合材料座椅,分別采用SMC模壓、手糊和RTM等工藝制作。根據(jù)環(huán)保要求,許多公交車(chē)都采用壓縮天然氣(CNG)作為動(dòng)力,30%以上的CNG氣瓶采用了FRP纏繞工藝制作。
  一汽集團(tuán),二汽集團(tuán)和北汽福田在目前國(guó)內(nèi)卡車(chē)生產(chǎn)企業(yè)中涉足“重、中、輕”全系列。同時(shí),還有山東重汽、重慶紅巖、陜西重汽、江蘇春蘭、北方―奔馳等重型卡車(chē)生產(chǎn)廠以及江淮汽車(chē)、南京躍進(jìn)集團(tuán)、北汽輕型車(chē)等中小型卡車(chē)生產(chǎn)廠,以及為數(shù)不少的微卡、皮卡生產(chǎn)廠。隨著卡車(chē)技術(shù)的提高,優(yōu)化與改進(jìn)以及生產(chǎn)量的不斷攀升,玻璃鋼復(fù)合材料在卡車(chē)中的應(yīng)用取得了突破。在中重型卡車(chē)方面,玻璃鋼復(fù)合材料的應(yīng)用尤其活躍,涉及前圍面罩、保險(xiǎn)杠、翼子板、輪罩、側(cè)圍板、腳踏板,導(dǎo)流罩、導(dǎo)流板、側(cè)裙扳以及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部件等部件。一汽解放改進(jìn)車(chē)型142中的發(fā)動(dòng)機(jī)箱體油蓋、機(jī)油濾清器外罩采用SMC模壓,車(chē)箱底板采用拉擠成型;一汽解放重卡前后保險(xiǎn)杠、前圍面板、導(dǎo)流罩、駕駛室頂蓋等采用SMC模壓成型、RTM或手糊工藝成型。東風(fēng)卡車(chē)前圍板、輪罩均采用SMC生產(chǎn),盡管該車(chē)型已進(jìn)行多次改進(jìn),但上述部件已持續(xù)應(yīng)用多年。東風(fēng)卡車(chē)還采用了水箱面罩、護(hù)風(fēng)罩、進(jìn)氣管、導(dǎo)流罩等SMC部件。北汽福田歐曼重卡前翻轉(zhuǎn)蓋板、左右翼子板、導(dǎo)流罩、導(dǎo)流板,側(cè)裙板、腳踏板、保險(xiǎn)杠等均采用了玻璃鋼復(fù)合材料,主要采用SMC模壓工藝,部分部件采用手糊和RTM工藝。斯太爾重卡的面罩、副保險(xiǎn)杠,腳踏扳采用SMC模壓成型,遮陽(yáng)罩采用透明玻璃鋼手糊對(duì)模技術(shù)制作,導(dǎo)流罩為手糊FRP技術(shù)。濟(jì)南重汽華沃生產(chǎn)的沃爾沃重卡的前端面板,左右角板、左右擾流板均采用SMC或RTM生產(chǎn)。黃河重卡改進(jìn)車(chē)型的面罩、導(dǎo)風(fēng)罩和前圍下護(hù)面均采用SMC或手蝴FRP材料制作。
  在輕卡方面,玻璃鋼復(fù)合材料的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大。一汽解放輕卡腳踏板采用GMT模壓成型;一汽488發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)風(fēng)管采用BMC模壓成型,罩蓋采用SMC模壓成型。東風(fēng)小霸王前保險(xiǎn)杠采用高強(qiáng)SMC模壓成型:東風(fēng)多利卡等輕卡采用了SMC保險(xiǎn)杠和前圍面罩、FRP導(dǎo)流罩。江鈴輕卡使用了RTM側(cè)防護(hù)扳和擋泥板,廂式貨車(chē)采用手糊FRP廂體。北汽福田時(shí)代輕卡、江淮輕卡、江鈴輕卡等采用了手糊或RTM導(dǎo)流罩。另外,河南冰熊、河南紅宇、濟(jì)南考格爾等專(zhuān)業(yè)冷藏車(chē)生產(chǎn)廠生產(chǎn)的冷藏車(chē)箱體采用FRP內(nèi)外板內(nèi)夾PUR泡沫材料,內(nèi)外板采用玻璃鋼連續(xù)層壓工藝或手糊工藝。

5 玻璃鋼復(fù)合材料在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用前景與趨勢(shì)

  生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究表明,玻璃鋼復(fù)合材料不失為較科學(xué),理想的新型汽車(chē)零部件材料。在未來(lái)開(kāi)發(fā)節(jié)能、環(huán)保的新車(chē)、快速改型換代、小批量投產(chǎn)方面,它將起著重要作用。我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展,給玻璃鋼復(fù)合材料帶來(lái)了市場(chǎng)的更大商機(jī)。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。汽車(chē)工業(yè)自主開(kāi)發(fā)的條件日益具備,一些產(chǎn)品已經(jīng)具備自主開(kāi)發(fā)的基本條件。在汽車(chē)工業(yè)的需求驅(qū)動(dòng)下.我國(guó)玻璃鋼復(fù)合材料將進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。隨著汽車(chē)業(yè)界人士對(duì)玻璃鋼復(fù)合材料的深入了解和玻璃鋼復(fù)合材料的發(fā)展與完善,玻璃鋼復(fù)合材料在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域特別是轎車(chē)、卡車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用將取得更為廣泛的應(yīng)用前景。
  新車(chē)型的不斷涌現(xiàn),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,產(chǎn)業(yè)政策的不斷調(diào)整,跨國(guó)公司汽車(chē)品牌的不斷本土化,采購(gòu)零部件OEM的不斷接單,促進(jìn)了更多的玻璃鋼復(fù)合材料廠家在汽車(chē)零部件方面的不斷投入。一方面仍需集中于引進(jìn)車(chē)型玻璃鋼件的國(guó)產(chǎn)化制遺,另一方面更要在國(guó)產(chǎn)車(chē)型部件的更新?lián)Q代發(fā)新車(chē)型部件的開(kāi)發(fā)上下功夫。其重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)椋?BR>  降低成本,擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,為進(jìn)一步提高玻璃鋼復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用廣度和深度,適應(yīng)不同車(chē)型、不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求,降低生產(chǎn)成本是一個(gè)重要發(fā)展方向。
  向著模塊化設(shè)計(jì)方向發(fā)展。零部件模塊化,即由多個(gè)零部件一起來(lái)離線裝配,或多個(gè)零部件組合起來(lái)成為一個(gè)整體,有利于增強(qiáng)汽車(chē)輪廓的流線性,減少組裝量。零部件的模塊形式,從而形成汽車(chē)制造史上的一次革命。玻璃鋼復(fù)合材料為汽車(chē)輕量化和模塊化提供了前提條件,并逐步向結(jié)構(gòu)復(fù)雜且大型部件方向拓展,促使汽車(chē)零部件開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本的進(jìn)一步降低。
  新技術(shù)和新工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。隨著汽車(chē)輕量化的強(qiáng)烈要求,以及總體生產(chǎn)成本下降的需要,將促進(jìn)新型玻璃鋼工藝的發(fā)展與完善。
  隨著新車(chē)型不斷涌現(xiàn)及其對(duì)玻璃鋼復(fù)合材料需求的增加和提高,勢(shì)必產(chǎn)生新課題和新風(fēng)險(xiǎn),這些是擺在國(guó)內(nèi)相關(guān)汽車(chē)玻璃鋼復(fù)合材料生產(chǎn)制造商面前的艱巨任務(wù)。我國(guó)迄今整個(gè)工業(yè)體系構(gòu)成仍不符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律。如我國(guó)汽車(chē)工業(yè)中整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)就多達(dá)100多家,絕大多數(shù)產(chǎn)量均非經(jīng)濟(jì)規(guī)模。這樣所需的玻璃鋼件就無(wú)法采用SMC模壓法生產(chǎn),轉(zhuǎn)而求其次,以手糊或RTM生產(chǎn)。隨著國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)價(jià)格與國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格并軌,國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,正經(jīng)歷一個(gè)殘酷的優(yōu)勝劣汰的過(guò)程,同時(shí)引起整車(chē)價(jià)格的下降,從而必然導(dǎo)致零部件價(jià)格的下降。而國(guó)內(nèi)汽車(chē)零部件的開(kāi)發(fā)投資基本上由各個(gè)零部件生產(chǎn)商承擔(dān),必將帶來(lái)相關(guān)投資風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下通過(guò)加強(qiáng)內(nèi)部管理和提高工藝技術(shù)水平來(lái)合理控制生產(chǎn)成本,迎接一波接一波的零部件降價(jià),立于不敗之地。隨著汽車(chē)市場(chǎng)的國(guó)際化和競(jìng)爭(zhēng)的深入,汽車(chē)整車(chē)質(zhì)量要求越來(lái)越高,成本要求越來(lái)越低,只有通過(guò)玻璃銅復(fù)合材料企業(yè)不斷進(jìn)行材料和工藝的改進(jìn)與創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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