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核心提示:在汽車行業(yè),它廣泛應(yīng)用于車身、車門、引擎蓋等部件。使車身更輕、更堅(jiān)固、更耐腐蝕的同時提高汽車的燃油效率和安全性能。下面復(fù)材周報(bào)就SMC工藝在汽車復(fù)合材料的應(yīng)用作盤點(diǎn)。
SMC (Sheet Molding Compound)
片狀模塑料,干法制造不飽和聚酯玻璃鋼制品的模塑料。SMC被稱之為片狀模塑料,成型工藝為模壓成型,是指將一定量的模壓料放入金屬對模中,在一定溫度、壓力、時間下,固化成型制品。
SMC成型工藝中,模溫機(jī)根據(jù)模壓成型材料的特點(diǎn)進(jìn)行定制設(shè)計(jì)。模壓過程中,為了使SMC固化均勻,減少熱應(yīng)力,需要高精度模溫機(jī)來對模具加熱階段溫控。
保持成型溫度后還需要保溫一段時間,在控溫過程中,模溫機(jī)要具備熱效率高、加熱控溫均勻、溫度控制準(zhǔn)確、升溫速率快等特點(diǎn)。
我國汽車復(fù)合材料應(yīng)用前景
我國汽車工業(yè)的發(fā)展很大程度上得益于資本和技術(shù)的引進(jìn),同時也得益于國內(nèi)汽車主機(jī)廠自主設(shè)計(jì)開發(fā)能力的提高。我國實(shí)行改革開放以來,由于引進(jìn)合資,我國的汽車制造能力從四五十年代的解放牌水平一下子提高到可以制造奧迪A6、帕薩特B5,別克等近代先進(jìn)轎車的水平,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)諸如寶馬、奔馳等當(dāng)代最高檔轎車實(shí)現(xiàn)同步開發(fā)與生產(chǎn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2006年我國汽車產(chǎn)銷量突破700萬輛,成為繼美國市場之后的世界第二大市場和僅次于美國和日本的世界第三大汽車生產(chǎn)國。隨著國民經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持較快增長的態(tài)勢下,今后我國汽車工業(yè)仍將穩(wěn)步上升。
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)測在不久的將來,更高性能的復(fù)合材料將更大范圍地應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中。
SMC在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
1953年世界上第一部FRP汽車--GM Corvette制造成功,玻璃鋼/復(fù)合材料即成為汽車工業(yè)的一支生力軍。但傳統(tǒng)的手糊成型工藝只適于小批量生產(chǎn),無法滿足汽車工業(yè)大規(guī)模的需要。
20世紀(jì)70年代開始,由于SMC材料的成功開發(fā)和機(jī)械化模壓技術(shù)以及模內(nèi)涂層技術(shù)的應(yīng)用,使玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車應(yīng)用的年增長速度達(dá)到25%,進(jìn)入汽車玻璃鋼材料發(fā)展的第一個快速發(fā)展時期。
20年代90年代初,隨著環(huán)保和輕量化、節(jié)能等呼聲越來越高,以GMT(玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料)、LFT(長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料)為代表的熱塑性復(fù)合材料得到了迅猛發(fā)展,主要用于汽車結(jié)構(gòu)部件的制造,年增長速度達(dá)到10~15%,掀起第二個快速發(fā)展時期
玻璃鋼/復(fù)合材料汽車零部件主要分為三類:車身部件、結(jié)構(gòu)件及功能件。
1、車身部件
包括車身殼體、車蓬硬頂、天窗、車門、散熱器護(hù)柵板、大燈反光板、前后保險(xiǎn)杠等以及車內(nèi)飾件。這是玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車中應(yīng)用的主要方向,主要適應(yīng)車身流線型設(shè)計(jì)和外觀高品質(zhì)要求的需要,目前開發(fā)應(yīng)
用潛力依然巨大。主要以玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料為主,典型成型工藝有:SMC/BMC、RTM和手糊/噴射
2、結(jié)構(gòu)件
包括前端支架、保險(xiǎn)杠骨架、座椅骨架、地板等,其目的在于提高制件的設(shè)計(jì)自由度、多功能性和完整性。主要使用高強(qiáng)SMC、GMT、LFT等材料。
3、功能件
其主要特點(diǎn)是要求耐高溫、耐油腐蝕,以發(fā)動機(jī)及發(fā)動機(jī)周邊部件為主。如:發(fā)動機(jī)氣門罩蓋、進(jìn)氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導(dǎo)風(fēng)罩、進(jìn)氣管護(hù)板、風(fēng)扇葉片、風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發(fā)動機(jī)隔音板等。主要工藝材料為:SMC/BMC、RTM、GMT及PA/GF 等。
SMC在中國汽車行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
到20世紀(jì)80年代中后期,中國汽車工業(yè)逐步改變了傳統(tǒng)手糊工藝單一作業(yè)模式,通過技術(shù)引進(jìn)與消化吸收融入了SMC、RTM、噴射等工藝技術(shù),形成了一定的規(guī)?;a(chǎn)技術(shù)與能力,零部件質(zhì)量大幅提高。我國汽車復(fù)合材料的大規(guī)模應(yīng)用始于引進(jìn)車型上,也在自主開發(fā)的一些車型上得到應(yīng)用,尤其在近幾年來取得了長足發(fā)展。
轎車方面的應(yīng)用
目前我國轎車進(jìn)口車型的復(fù)合材料部件基本沿用原廠設(shè)計(jì),部分實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn)配套,但相當(dāng)一部分部件依然需要進(jìn)口;國產(chǎn)品牌轎車上復(fù)合材料部件還較少使用。
玻璃鋼/復(fù)合材料在國內(nèi)大型、豪華客車中均有應(yīng)用,幾乎囊括如金龍、西沃、安凱、宇通、丹東黃海、福田歐V等所有客車廠家的所有車型,涉及應(yīng)用部件有前后圍、前后保險(xiǎn)杠、翼子板、輪護(hù)板、裙板(側(cè)圍板)、后視鏡、儀表板、倉門板等。由于此類客車部件類多、較大、量小,一般采用手糊/噴射或RTM 工藝成型。
客車方面的應(yīng)用
在中小型客車中,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系列車的SMC豪華面罩、電動門總成、三角窗總成、后行李廂門總成和F RP后圍總成等。近年來,玻璃鋼/復(fù)合材料在微型客車領(lǐng)域應(yīng)用有所增加,而且有應(yīng)用SMC、RTM工藝逐步替代傳統(tǒng)手糊工藝的趨勢。