核心提示:在汽车行业,它广泛应用于车身、车门、引擎盖等部件。使车身更轻、更坚固、更耐腐蚀的同时提高汽车的燃油效率和安全性能。下面复材周报就SMC工艺在汽车复合材料的应用作盘点。
SMC (Sheet Molding Compound)
片状模塑料,干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模塑料。SMC被称之为片状模塑料,成型工艺为模压成型,是指将一定量的模压料放入金属对模中,在一定温度、压力、时间下,固化成型制品。
SMC成型工艺中,模温机根据模压成型材料的特点进行定制设计。模压过程中,为了使SMC固化均匀,减少热应力,需要高精度模温机来对模具加热阶段温控。
保持成型温度后还需要保温一段时间,在控温过程中,模温机要具备热效率高、加热控温均匀、温度控制准确、升温速率快等特点。
我国汽车复合材料应用前景
我国汽车工业的发展很大程度上得益于资本和技术的引进,同时也得益于国内汽车主机厂自主设计开发能力的提高。我国实行改革开放以来,由于引进合资,我国的汽车制造能力从四五十年代的解放牌水平一下子提高到可以制造奥迪A6、帕萨特B5,别克等近代先进轿车的水平,并进一步实现诸如宝马、奔驰等当代最高档轿车实现同步开发与生产。统计数据显示,2006年我国汽车产销量突破700万辆,成为继美国市场之后的世界第二大市场和仅次于美国和日本的世界第三大汽车生产国。随着国民经济继续保持较快增长的态势下,今后我国汽车工业仍将稳步上升。
汽车工业的发展日新月异,复合材料的研究也是一日千里,各种新型的车型,新式的材料不断地涌现。可以预测在不久的将来,更高性能的复合材料将更大范围地应用在汽车领域中。
SMC在汽车工业中的应用
1953年世界上第一部FRP汽车--GMCorvette制造成功,玻璃钢/复合材料即成为汽车工业的一支生力军。但传统的手糊成型工艺只适于小批量生产,无法满足汽车工业大规模的需要。
20世纪70年代开始,由于SMC材料的成功开发和机械化模压技术以及模内涂层技术的应用,使玻璃钢/复合材料在汽车应用的年增长速度达到25%,进入汽车玻璃钢材料发展的第一个快速发展时期。
20年代90年代初,随着环保和轻量化、节能等呼声越来越高,以GMT(玻璃纤维毡增强热塑性复合材料)、LFT(长纤维增强热塑性复合材料)为代表的热塑性复合材料得到了迅猛发展,主要用于汽车结构部件的制造,年增长速度达到10~15%,掀起第二个快速发展时期
玻璃钢/复合材料汽车零部件主要分为三类:车身部件、结构件及功能件。
1、车身部件
包括车身壳体、车蓬硬顶、天窗、车门、散热器护栅板、大灯反光板、前后保险杠等以及车内饰件。这是玻璃钢/复合材料在汽车中应用的主要方向,主要适应车身流线型设计和外观高品质要求的需要,目前开发应用潜力依然巨大。主要以玻璃纤维增强热固性塑料为主,典型成型工艺有:SMC/BMC、RTM和手糊/喷射
2、结构件
包括前端支架、保险杠骨架、座椅骨架、地板等,其目的在于提高制件的设计自由度、多功能性和完整性。主要使用高强SMC、GMT、LFT等材料。
3、功能件
其主要特点是要求耐高温、耐油腐蚀,以发动机及发动机周边部件为主。如:发动机气门罩盖、进气歧管、油底壳、空滤器盖、齿轮室盖、导风罩、进气管护板、风扇叶片、风扇导风圈、加热器盖板、水箱部件、出水口外壳、水泵涡轮、发动机隔音板等。主要工艺材料为:SMC/BMC、RTM、GMT及PA/GF 等。
SMC在中国汽车工业中的应用现状
到20世纪80年代中后期,中国汽车工业逐步改变了传统手糊工艺单一作业模式,通过技术引进与消化吸收融入了SMC、RTM、喷射等工艺技术,形成了一定的规模化生产技术与能力,零部件质量大幅提高。我国汽车复合材料的大规模应用始于引进车型上,也在自主开发的一些车型上得到应用,尤其在近几年来取得了长足发展。
轿车方面的应用
目前我国轿车进口车型的复合材料部件基本沿用原厂设计,部分实现本地化生产配套,但相当一部分部件依然需要进口;国产品牌轿车上复合材料部件还较少使用。
客车方面的应用
玻璃钢/复合材料在国内大型、豪华客车中均有应用,几乎囊括如金龙、西沃、安凯、宇通、丹东黄海、福田欧V等所有客车厂家的所有车型,涉及应用部件有前后围、前后保险杠、翼子板、轮护板、裙板(侧围板)、后视镜、仪表板、仓门板等。由于此类客车部件类多、较大、量小,一般采用手糊/喷射或RTM 工艺成型。
在中小型客车中,玻璃钢/复合材料也有广泛应用。如南京依维柯S系列车的SMC前保险杠、手糊/RTM硬顶、BMC前大灯反射罩,都灵V系列车的SMC豪华面罩、电动门总成、三角窗总成、后行李厢门总成和F RP后围总成等。近年来,玻璃钢/复合材料在微型客车领域应用有所增加,而且有应用SMC、RTM工艺逐步替代传统手糊工艺的趋势。