玻璃鋼在汽車制造中的應用

  玻璃鋼FRP(FiberReinforcedPlastics)即纖維強化塑料,一般指用玻璃纖維增強不飽和聚脂、環氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料,稱謂為玻璃纖維增強塑料或稱玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同,因此有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。玻璃鋼學名玻璃纖維增強塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料,以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。復合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求,需要由兩種或兩種以上材料復合在一起,組成另一種能滿足要求的材料,即復合材料。例如單一種玻璃纖維雖然強度很高,但纖維間是松散的只能承受拉力,不能承受彎曲、剪切和壓應力,還不易做成固定的幾何形狀、是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起,可以做成各種具有固定形狀的堅硬制品,既能承受拉應力,又可承受彎曲、壓縮和剪切應力。這就組成了玻璃纖維增強的塑料基復合材料。由于其強度相當于鋼材又含有玻璃組分,也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能,象玻璃那樣——形成了通俗易懂名稱“玻璃鋼”。隨著我國玻璃鋼事業的發展,新型纖維制成的增強塑料,是一些高性能纖維增強復合材料,再用玻璃鋼這個俗稱就無法概括了??紤]到歷史的由來和發展,通常采用玻璃鋼復合材料,這樣一個名稱就較全面了。
  目前國內玻璃鋼復合材料SMC,應用量大的是用于生產各類汽車外附件,如各種汽車外頂蓋、保險杠、前面板、兩側板、車門板、后舉升門、導流罩、腳踏板等,占SMC用量的70%。,國際上應用增長快的是結構件和傳動器零件。比如增強的SMC越來越多地被應用在,汽車結構部件上如汽車儀表板、轉向機、散熱器系統,及電子裝置系統、發動機油底殼等,發揮其在結構設計方面的優勢;低密度SMC相比鋼鐵制作的同類部件可減重約45%,比SMC材料可減重約30%,被越來越多地應用于如車門、發動機罩、車頂內飾等;SMC還被開發運用于生產其他一些零件,如:充氣車頂、保險杠骨架、遮陽板、車頂排水管、車棚側橫條、貨車車箱等。奔馳Actros、Ategro系列載重卡車,就采用了SMC材料的油底殼;用于立體造型的BMC材質的車燈反射罩,也開始被Ford、Peugeot等多家轎車生產企業采用。
  事實上展會現場我們也欣喜地看到,江蘇協諾汽車附件有限公司,也已經開發出SMC發動機油底殼和備胎倉等結構件樣品。針對玻璃鋼復合材料的應用狀況,北汽福田有關市場技術人員表示,目前在卡客車領域玻璃鋼材質,比較廣泛地應用于車身輔助件上。而作為整體車身的使用,一些自卸車的企業曾做過嘗試,但在強度和油漆附著力上效果不甚理想。隨著輕量化和降低成本的進一步要求,玻璃鋼部件作為批量商用汽車零部件的空間,將長期存在。值得期待的是玻璃鋼復合材料的技術進步。通過技術性能上的進一步改善,玻璃鋼部件的應用程度將得到提高。
  空間仍然巨大。玻璃鋼復合材料的科技進步一日千里,但在實際的應用中,還有眾多的因素限制著其在汽車工業中的運用。其中的主要限制因素:一是規模產量的問題,目前SMC的年產量僅為70萬噸左右,遠遠低于鋼材的產量,新興的GMT產量也不過幾萬噸,這決定了玻璃鋼在短期內只能是一種替代材料的地位;二是成型周期的問題, SMC的成型周期根據厚度不同,從幾分鐘到10幾分鐘,與以“秒”為單位的金屬成型周期相比,生產效率明顯偏低,比較適應產品品種豐富、批量較小的商用汽車生產;三是環?;厥諉栴},作為化學性復合材料,玻璃鋼材質同樣存在難以降解、難以回收的問題,改善玻璃鋼材料的環境親和力,成為環境問題日益突出的當今社會條件下,業界必須下大力氣攻關的課題。
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