कारों और ट्रकों में फाइबरग्लास मिश्रित सामग्री का अनुप्रयोग

ऑटोमोबाइल में उपयोग की जाने वाली गैर-धातु सामग्री में प्लास्टिक, रबर, चिपकने वाला सीलेंट, घर्षण सामग्री, कपड़े, कांच और अन्य सामग्री शामिल हैं। इन सामग्रियों में पेट्रोकेमिकल, प्रकाश उद्योग, कपड़ा और निर्माण सामग्री जैसे विभिन्न औद्योगिक क्षेत्र शामिल हैं। इसलिए, ऑटोमोबाइल में गैर-धातु सामग्री का अनुप्रयोग सह का प्रतिबिंब हैसंयुक्त आर्थिक और तकनीकी ताकत, और इसमें संबंधित उद्योगों में प्रौद्योगिकी विकास और अनुप्रयोग क्षमताओं की एक विस्तृत श्रृंखला भी शामिल है।

वर्तमान में, ग्लास फाइबर लगामऑटोमोबाइल में उपयोग की जाने वाली मजबूर मिश्रित सामग्रियों में ग्लास फाइबर प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स (क्यूएफआरटीपी), ग्लास फाइबर मैट प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स (जीएमटी), शीट मोल्डिंग कंपाउंड्स (एसएमसी), राल ट्रांसफर मोल्डिंग सामग्री (आरटीएम), और हाथ से रखे गए एफआरपी उत्पाद शामिल हैं।

मुख्य ग्लास फाइबर सुदृढ़ीकरणवर्तमान में ऑटोमोबाइल में उपयोग किए जाने वाले सीड प्लास्टिक ग्लास फाइबर प्रबलित पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी), ग्लास फाइबर प्रबलित पॉलियामाइड 66 (पीए 66) या पीए 6, और कुछ हद तक, पीबीटी और पीपीओ सामग्री हैं।

प्रबलित पीपी (पॉलीप्रोपाइलीन) उत्पादों में उच्च कठोरता और कठोरता होती है, और उनके यांत्रिक गुणों को कई बार, यहां तक ​​कि कई बार भी सुधारा जा सकता है। प्रबलित पीपी का उपयोग क्षेत्रों में किया जाता हैजैसे कार्यालय फर्नीचर, उदाहरण के लिए बच्चों की हाई-बैक कुर्सियाँ और कार्यालय कुर्सियाँ; इसका उपयोग रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनर जैसे प्रशीतन उपकरणों के भीतर अक्षीय और केन्द्रापसारक प्रशंसकों में भी किया जाता है।

प्रबलित पीए (पॉलियामाइड) सामग्री का उपयोग पहले से ही यात्री और वाणिज्यिक वाहनों दोनों में किया जाता है, आमतौर पर छोटे कार्यात्मक भागों के निर्माण के लिए। उदाहरणों में लॉक बॉडी, इंश्योरेंस वेजेज, एंबेडेड नट, थ्रॉटल पैडल, गियर शिफ्ट गार्ड और ओपनिंग हैंडल के लिए सुरक्षा कवर शामिल हैं। यदि पार्ट निर्माता द्वारा चुनी गई सामग्री अस्थिर हैगुणवत्ता, विनिर्माण प्रक्रिया अनुपयुक्त है, या सामग्री ठीक से सूखी नहीं है, इससे उत्पाद में कमजोर हिस्से टूट सकते हैं।

ऑटोम के साथऑटोमोटिव उद्योग में हल्के और पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों की बढ़ती मांग के कारण, विदेशी ऑटोमोटिव उद्योग संरचनात्मक घटकों की जरूरतों को पूरा करने के लिए जीएमटी (ग्लास मैट थर्मोप्लास्टिक्स) सामग्रियों का उपयोग करने की ओर अधिक झुक रहे हैं। यह मुख्य रूप से जीएमटी की उत्कृष्ट कठोरता, लघु मोल्डिंग चक्र, उच्च उत्पादन दक्षता, कम प्रसंस्करण लागत और गैर-प्रदूषणकारी प्रकृति के कारण है, जो इसे 21वीं सदी की सामग्रियों में से एक बनाता है। GMT का उपयोग मुख्य रूप से यात्री वाहनों में मल्टीफंक्शनल ब्रैकेट, डैशबोर्ड ब्रैकेट, सीट फ्रेम, इंजन गार्ड और बैटरी ब्रैकेट के उत्पादन में किया जाता है। उदाहरण के लिए, वर्तमान में FAW-वोक्सवैगन द्वारा निर्मित ऑडी A6 और A4 GMT सामग्रियों का उपयोग करते हैं, लेकिन स्थानीयकृत उत्पादन हासिल नहीं कर पाए हैं।

अंतरराष्ट्रीय उन्नत स्तरों को पकड़ने और हासिल करने के लिए ऑटोमोबाइल की समग्र गुणवत्ता में सुधार करनाई वजन में कमी, कंपन में कमी, और शोर में कमी, घरेलू इकाइयों ने जीएमटी सामग्रियों के उत्पादन और उत्पाद मोल्डिंग प्रक्रियाओं पर शोध किया है। उनके पास जीएमटी सामग्रियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन की क्षमता है, और 3000 टन जीएमटी सामग्री के वार्षिक उत्पादन के साथ जियांगयिन, जियांग्सू में एक उत्पादन लाइन बनाई गई है। घरेलू कार निर्माता भी कुछ मॉडलों के डिजाइन में जीएमटी सामग्रियों का उपयोग कर रहे हैं और बैच परीक्षण उत्पादन शुरू कर दिया है।

शीट मोल्डिंग कंपाउंड (एसएमसी) एक महत्वपूर्ण ग्लास फाइबर प्रबलित थर्मोसेटिंग प्लास्टिक है। इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन, बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता और ए-ग्रेड सतहों को प्राप्त करने की क्षमता के कारण, इसका ऑटोमोबाइल में बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है। वर्तमान में, का आवेदनऑटोमोटिव उद्योग में विदेशी एसएमसी सामग्रियों ने नई प्रगति की है। ऑटोमोबाइल में एसएमसी का प्रमुख उपयोग बॉडी पैनल में होता है, जो एसएमसी के 70% उपयोग के लिए जिम्मेदार है। सबसे तेज़ वृद्धि संरचनात्मक घटकों और ट्रांसमिशन भागों में है। अगले पांच वर्षों में ऑटोमोबाइल में एसएमसी का उपयोग 22% से 71% तक बढ़ने की उम्मीद है, जबकि अन्य उद्योगों में वृद्धि 13% से 35% होगी।

आवेदन स्थितिएस और विकास के रुझान

1. उच्च सामग्री वाले ग्लास फाइबर प्रबलित शीट मोल्डिंग कंपाउंड (एसएमसी) का उपयोग ऑटोमोटिव संरचनात्मक घटकों में तेजी से किया जा रहा है। इसे पहली बार दो फोर्ड मॉडल (ई.) पर संरचनात्मक भागों में प्रदर्शित किया गया थाएक्सप्लोरर और रेंजर) 1995 में। इसकी बहुक्रियाशीलता के कारण, इसे व्यापक रूप से संरचनात्मक डिजाइन में लाभ माना जाता है, जिससे ऑटोमोटिव डैशबोर्ड, स्टीयरिंग सिस्टम, रेडिएटर सिस्टम और इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस सिस्टम में इसका व्यापक अनुप्रयोग होता है।

अमेरिकी कंपनी बड द्वारा ढाले गए ऊपरी और निचले ब्रैकेट असंतृप्त पॉलिएस्टर में 40% ग्लास फाइबर युक्त एक मिश्रित सामग्री का उपयोग करते हैं। यह दो-टुकड़ा फ्रंट-एंड संरचना उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं को पूरा करती है, जिसमें निचले केबिन का अगला सिरा आगे की ओर फैला हुआ है। ऊपरी ब्रएकेट सामने की छतरी और सामने की बॉडी संरचना पर लगा होता है, जबकि निचला ब्रैकेट शीतलन प्रणाली के साथ मिलकर काम करता है। ये दोनों ब्रैकेट आपस में जुड़े हुए हैं और सामने के सिरे को स्थिर करने के लिए कार कैनोपी और बॉडी संरचना के साथ सहयोग करते हैं।

2. कम घनत्व वाली शीट मोल्डिंग कंपाउंड (एसएमसी) सामग्री का अनुप्रयोग: कम घनत्व वाले एसएमसी में एक विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण होता है1.3 का y, और व्यावहारिक अनुप्रयोगों और परीक्षणों से पता चला है कि यह मानक एसएमसी की तुलना में 30% हल्का है, जिसका विशिष्ट गुरुत्व 1.9 है। इस कम घनत्व वाले एसएमसी का उपयोग करने से स्टील से बने समान भागों की तुलना में भागों का वजन लगभग 45% कम हो सकता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में जनरल मोटर्स द्वारा कार्वेट '99 मॉडल के सभी आंतरिक पैनल और नई छत के अंदरूनी हिस्से कम घनत्व वाले एसएमसी से बने हैं। इसके अतिरिक्त, कम घनत्व वाले एसएमसी का उपयोग कार के दरवाजे, इंजन हुड और ट्रंक ढक्कन में भी किया जाता है।

3. ऑटोमोबाइल में एसएमसी के अन्य अनुप्रयोगों में, पहले बताए गए नए उपयोगों से परे, वेरियो का उत्पादन शामिल हैहमें अन्य भाग. इनमें कैब दरवाजे, इन्फ्लेटेबल छतें, बम्पर कंकाल, कार्गो दरवाजे, सन वाइज़र, बॉडी पैनल, छत जल निकासी पाइप, कार शेड साइड स्ट्रिप्स और ट्रक बक्से शामिल हैं, जिनमें से सबसे बड़ा उपयोग बाहरी बॉडी पैनल में होता है। घरेलू अनुप्रयोग की स्थिति के संबंध में, चीन में यात्री कार उत्पादन तकनीक की शुरुआत के साथ, एसएमसी को पहली बार यात्री वाहनों में अपनाया गया था, जिसका उपयोग मुख्य रूप से स्पेयर टायर डिब्बों और बम्पर कंकालों में किया जाता था। वर्तमान में, इसे वाणिज्यिक वाहनों में स्ट्रट रूम कवर प्लेट्स, एक्सपेंशन टैंक, लाइन स्पीड क्लैंप, बड़े/छोटे विभाजन, एयर इनटेक कफन असेंबली आदि जैसे हिस्सों के लिए भी लागू किया जाता है।

जीएफआरपी समग्र सामग्रीऑटोमोटिव लीफ स्प्रिंग्स

रेज़िन ट्रांसफर मोल्डिंग (आरटीएम) विधि में रेज़िन को कांच के फ़ाइबर वाले एक बंद सांचे में दबाना शामिल है, जिसके बाद कमरे के तापमान पर या गर्मी के साथ इलाज किया जाता है। शीट मोल्डी की तुलना मेंएनजी कंपाउंड (एसएमसी) विधि, आरटीएम सरल उत्पादन उपकरण, कम मोल्ड लागत और उत्पादों के उत्कृष्ट भौतिक गुण प्रदान करता है, लेकिन यह केवल मध्यम और छोटे पैमाने के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। वर्तमान में, विदेशों में आरटीएम पद्धति का उपयोग करके उत्पादित ऑटोमोटिव पार्ट्स को पूर्ण-शरीर कवरिंग तक बढ़ा दिया गया है। इसके विपरीत, घरेलू स्तर पर चीन में, ऑटोमोटिव पार्ट्स के निर्माण के लिए आरटीएम मोल्डिंग तकनीक अभी भी विकास और अनुसंधान चरण में है, जो कच्चे माल के यांत्रिक गुणों, इलाज के समय और तैयार उत्पाद विनिर्देशों के संदर्भ में समान विदेशी उत्पादों के उत्पादन स्तर तक पहुंचने का प्रयास कर रही है। आरटीएम विधि का उपयोग करके घरेलू स्तर पर विकसित और शोध किए गए ऑटोमोटिव भागों में विंडशील्ड, रियर टेलगेट्स, डिफ्यूज़र, छत, बंपर और फुकांग कारों के लिए रियर लिफ्टिंग दरवाजे शामिल हैं।

हालाँकि, आरटीएम प्रक्रिया को ऑटोमोबाइल पर अधिक तेजी से और प्रभावी ढंग से कैसे लागू किया जाए, इसकी आवश्यकता हैउत्पाद संरचना के लिए सामग्रियों का निर्धारण, सामग्री प्रदर्शन का स्तर, मूल्यांकन मानक और ए-ग्रेड सतहों की उपलब्धि ऑटोमोटिव उद्योग में चिंता का विषय हैं। ऑटोमोटिव पार्ट्स के निर्माण में आरटीएम को व्यापक रूप से अपनाने के लिए ये पूर्व शर्तें भी हैं।

एफआरपी क्यों

ऑटोमोबाइल निर्माताओं के दृष्टिकोण से, एफआरपी (फाइबर प्रबलित प्लास्टिक) अन्य की तुलना मेंएर सामग्री, एक बहुत ही आकर्षक वैकल्पिक सामग्री है। उदाहरण के तौर पर एसएमसी/बीएमसी (शीट मोल्डिंग कंपाउंड/बल्क मोल्डिंग कंपाउंड) लेना:

* वजन में बचत
* घटक एकीकरण
* डिज़ाइन लचीलापन
* उल्लेखनीय रूप से कम निवेश
* एंटीना प्रणालियों के एकीकरण की सुविधा प्रदान करता है
* आयामी स्थिरता (स्टील की तुलना में रैखिक थर्मल विस्तार का कम गुणांक)
* उच्च तापमान स्थितियों के तहत उच्च यांत्रिक प्रदर्शन बनाए रखता है
ई-कोटिंग (इलेक्ट्रॉनिक पेंटिंग) के साथ संगत

ट्रक ड्राइवर अच्छी तरह से जानते हैं कि वायु प्रतिरोध, जिसे ड्रैग भी कहा जाता है, हमेशा महत्वपूर्ण रहा हैट्रकों के लिए डवर्सरी। ट्रकों का बड़ा अग्रभाग, ऊंची चेसिस और चौकोर आकार के ट्रेलर उन्हें विशेष रूप से वायु प्रतिरोध के प्रति संवेदनशील बनाते हैं।

प्रतिकार करनावायु प्रतिरोध, जो अनिवार्य रूप से इंजन के भार को बढ़ाता है, गति जितनी तेज़ होगी, प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा। वायु प्रतिरोध के कारण बढ़े हुए भार से ईंधन की खपत अधिक होती है। ट्रकों द्वारा अनुभव किए जाने वाले हवा के प्रतिरोध को कम करने और इस प्रकार ईंधन की खपत कम करने के लिए, इंजीनियरों ने अपना दिमाग लगाया है। केबिन के लिए वायुगतिकीय डिज़ाइन अपनाने के अलावा, फ्रेम और ट्रेलर के पिछले हिस्से पर वायु प्रतिरोध को कम करने के लिए कई उपकरण जोड़े गए हैं। ट्रकों पर हवा के प्रतिरोध को कम करने के लिए कौन से उपकरण डिज़ाइन किए गए हैं?

छत/साइड डिफ्लेक्टर

छत और साइड डिफ्लेक्टर मुख्य रूप से हवा को चौकोर आकार के कार्गो बॉक्स से सीधे टकराने से रोकने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिससे अधिकांश हवा ट्रेलर के ऊपरी और किनारे के हिस्सों पर और उसके आसपास आसानी से प्रवाहित होती है, न कि सीधे सामने वाले हिस्से को प्रभावित करती है। पगडंडीएर, जो महत्वपूर्ण प्रतिरोध का कारण बनता है। उचित कोण और ऊंचाई-समायोजित डिफ्लेक्टर ट्रेलर के कारण होने वाले प्रतिरोध को काफी कम कर सकते हैं।

कार साइड स्कर्ट

वाहन पर साइड स्कर्ट चेसिस के किनारों को चिकना करने का काम करते हैं, इसे कार की बॉडी के साथ सहजता से एकीकृत करते हैं। वे साइड-माउंटेड गैस टैंक और ईंधन टैंक जैसे तत्वों को कवर करते हैं, जिससे हवा के संपर्क में आने वाला उनका ललाट क्षेत्र कम हो जाता है, जिससे अशांति पैदा किए बिना सुचारू वायु प्रवाह की सुविधा मिलती है।

नीची स्थिति वाला बम्पr

नीचे की ओर फैला हुआ बम्पर वाहन के नीचे प्रवेश करने वाले वायु प्रवाह को कम कर देता है, जो चेसिस और के बीच घर्षण से उत्पन्न प्रतिरोध को कम करने में मदद करता है।वायु। इसके अतिरिक्त, गाइड छेद वाले कुछ बंपर न केवल हवा के प्रतिरोध को कम करते हैं बल्कि ब्रेक ड्रम या ब्रेक डिस्क की ओर वायु प्रवाह को निर्देशित करते हैं, जिससे वाहन के ब्रेकिंग सिस्टम को ठंडा करने में सहायता मिलती है।

कार्गो बॉक्स साइड डिफ्लेक्टर

कार्गो बॉक्स के किनारों पर लगे डिफ्लेक्टर पहियों के कुछ हिस्से को कवर करते हैं और कार्गो डिब्बे और जमीन के बीच की दूरी को कम करते हैं। यह डिज़ाइन वाहन के नीचे के किनारों से प्रवेश करने वाले वायु प्रवाह को कम करता है। क्योंकि वे पहियों के कुछ हिस्से को ढक देते हैं, ये झुक जाते हैंctors टायरों और हवा के बीच परस्पर क्रिया के कारण होने वाली अशांति को भी कम करता है।

रियर डिफ्लेक्टर

विघ्न डालने के लिए बनाया गया हैपीछे की ओर वायु भंवर, यह वायु प्रवाह को सुव्यवस्थित करता है, जिससे वायुगतिकीय खिंचाव कम हो जाता है।

तो, ट्रकों पर डिफ्लेक्टर और कवर बनाने के लिए किस सामग्री का उपयोग किया जाता है? मैंने जो कुछ एकत्र किया है, उसके अनुसार, अत्यधिक प्रतिस्पर्धी बाजार में, फाइबरग्लास (जिसे ग्लास-प्रबलित प्लास्टिक या जीआरपी के रूप में भी जाना जाता है) को इसके हल्के वजन, उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और आर के लिए पसंद किया जाता है।अन्य संपत्तियों के बीच विश्वसनीयता.

फाइबरग्लास एक मिश्रित सामग्री है जो सुदृढीकरण के रूप में ग्लास फाइबर और उनके उत्पादों (जैसे ग्लास फाइबर कपड़ा, चटाई, यार्न, आदि) का उपयोग करती है, सिंथेटिक राल मैट्रिक्स सामग्री के रूप में कार्य करती है।

फाइबरग्लास डिफ्लेक्टर/कवर

यूरोप ने STM-II मॉडल बॉडी पर परीक्षण के साथ, 1955 में ही ऑटोमोबाइल में फ़ाइबरग्लास का उपयोग शुरू कर दिया था। 1970 में, जापान ने कार के पहियों के लिए सजावटी कवर बनाने के लिए फाइबरग्लास का उपयोग किया और 1971 में सुजुकी ने फाइबरग्लास से इंजन कवर और फेंडर बनाए। 1950 के दशक में, यूके ने पिछले स्टील-लकड़ी मिश्रित केबिनों की जगह, फ़ाइबरग्लास का उपयोग करना शुरू कर दिया, जैसे कि फ़ॉर मेंडी एस21 और तीन-पहिए वाली कारें, जो उस युग के वाहनों में पूरी तरह से नई और कम कठोर शैली लेकर आईं।

घरेलू स्तर पर चीन में, कुछ एमनिर्माताओं ने फ़ाइबरग्लास वाहन बॉडी विकसित करने में व्यापक काम किया है। उदाहरण के लिए, FAW ने काफी पहले ही सफलतापूर्वक फाइबरग्लास इंजन कवर और फ्लैट-नोज्ड, फ्लिप-टॉप केबिन विकसित कर लिए थे। वर्तमान में, चीन में मध्यम और भारी ट्रकों में फाइबरग्लास उत्पादों का उपयोग काफी व्यापक है, जिसमें लंबी नाक वाले इंजन भी शामिल हैंकवर, बंपर, फ्रंट कवर, केबिन रूफ कवर, साइड स्कर्ट और डिफ्लेक्टर। डिफ्लेक्टरों की एक प्रसिद्ध घरेलू निर्माता, डोंगगुआन काइजी फाइबरग्लास कंपनी लिमिटेड, इसका उदाहरण है। यहां तक ​​कि प्रशंसित अमेरिकी लंबी नाक वाले ट्रकों के कुछ शानदार बड़े स्लीपर केबिन भी फाइबरग्लास से बने होते हैं।

हल्का, उच्च शक्ति, संक्षारण-प्रतिरोधी, वाहनों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है

अपनी कम लागत, कम उत्पादन चक्र और मजबूत डिजाइन लचीलेपन के कारण, ट्रक निर्माण के कई पहलुओं में फाइबरग्लास सामग्री का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कुछ साल पहले, घरेलू ट्रकों का डिज़ाइन नीरस और कठोर था, जिसमें वैयक्तिकृत बाहरी स्टाइल असामान्य था। घरेलू राजमार्गों के तेजी से विकास के साथ, जोएच ने लंबी दूरी के परिवहन को बहुत प्रेरित किया, पूरे स्टील से वैयक्तिकृत केबिन उपस्थिति बनाने में कठिनाई, उच्च मोल्ड डिजाइन लागत, और मल्टी-पैनल वेल्डेड संरचनाओं में जंग और लीक जैसे मुद्दों ने कई निर्माताओं को केबिन छत कवर के लिए फाइबरग्लास चुनने के लिए प्रेरित किया।

वर्तमान में, कई ट्रक फाई का उपयोग करते हैंफ्रंट कवर और बंपर के लिए बर्ग्लास सामग्री।

फाइबरग्लास की विशेषता इसका हल्कापन और उच्च शक्ति है, जिसका घनत्व 1.5 और 2.0 के बीच है। यह कार्बन स्टील के घनत्व का केवल एक चौथाई से पांचवां हिस्सा है और एल्यूमीनियम से भी कम है। 08F स्टील की तुलना में, 2.5 मिमी मोटे फाइबरग्लास में होता है1 मिमी मोटे स्टील के बराबर ताकत। इसके अतिरिक्त, फाइबरग्लास को जरूरतों के अनुसार लचीले ढंग से डिजाइन किया जा सकता है, जो बेहतर समग्र अखंडता और उत्कृष्ट विनिर्माण क्षमता प्रदान करता है। यह उत्पाद के आकार, उद्देश्य और मात्रा के आधार पर मोल्डिंग प्रक्रियाओं के लचीले विकल्प की अनुमति देता है। मोल्डिंग प्रक्रिया सरल है, अक्सर केवल एक चरण की आवश्यकता होती है, और सामग्री में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है। यह वायुमंडलीय स्थितियों, पानी और अम्ल, क्षार और लवण की सामान्य सांद्रता का विरोध कर सकता है। इसलिए, कई ट्रक वर्तमान में फ्रंट बंपर, फ्रंट कवर, साइड स्कर्ट और डिफ्लेक्टर के लिए फाइबरग्लास सामग्री का उपयोग करते हैं।