कारों और ट्रकों में फाइबरग्लास मिश्रित सामग्रियों का अनुप्रयोग

ऑटोमोबाइल में इस्तेमाल की जाने वाली गैर-धातु सामग्री में प्लास्टिक, रबर, चिपकने वाले सीलेंट, घर्षण सामग्री, कपड़े, कांच और अन्य सामग्री शामिल हैं। ये सामग्री पेट्रोकेमिकल्स, हल्के उद्योग, कपड़ा और निर्माण सामग्री जैसे विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों से संबंधित हैं। इसलिए, ऑटोमोबाइल में गैर-धातु सामग्री का उपयोग सह का प्रतिबिंब हैइसमें एकीकृत आर्थिक और तकनीकी ताकत के अलावा संबंधित उद्योगों में प्रौद्योगिकी विकास और अनुप्रयोग क्षमताओं की एक विस्तृत श्रृंखला भी शामिल है।

वर्तमान में, ग्लास फाइबर लगामऑटोमोबाइल में प्रयुक्त बलपूर्वक मिश्रित सामग्रियों में ग्लास फाइबर प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स (क्यूएफआरटीपी), ग्लास फाइबर मैट प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स (जीएमटी), शीट मोल्डिंग यौगिक (एसएमसी), रेजिन ट्रांसफर मोल्डिंग सामग्री (आरटीएम), और हाथ से बिछाए गए एफआरपी उत्पाद शामिल हैं।

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

प्रबलित पीपी (पॉलीप्रोपाइलीन) उत्पादों में उच्च कठोरता और मजबूती होती है, और उनके यांत्रिक गुणों को कई बार, यहाँ तक कि कई बार सुधारा जा सकता है। प्रबलित पीपी का उपयोग उन क्षेत्रों में किया जाता है जहाँजैसे कार्यालय फर्नीचर, उदाहरण के लिए बच्चों की ऊंची पीठ वाली कुर्सियों और कार्यालय कुर्सियों में; इसका उपयोग रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनर जैसे प्रशीतन उपकरणों के भीतर अक्षीय और केन्द्रापसारक पंखों में भी किया जाता है।

प्रबलित पीए (पॉलीमाइड) 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, बीमा वेज, एम्बेडेड नट, थ्रॉटल पैडल, गियर शिफ्ट गार्ड और ओपनिंग हैंडल के लिए सुरक्षात्मक कवर शामिल हैं। यदि पार्ट निर्माता द्वारा चुनी गई सामग्री अस्थिर हैयदि गुणवत्ता में कोई कमी है, विनिर्माण प्रक्रिया अनुपयुक्त है, या सामग्री ठीक से सूखी नहीं है, तो इससे उत्पाद के कमजोर भागों में फ्रैक्चर हो सकता है।

ऑटोमेशन के साथहल्के और पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों की बढ़ती मांग के कारण, विदेशी मोटर वाहन उद्योग संरचनात्मक घटकों की जरूरतों को पूरा करने के लिए GMT (ग्लास मैट थर्मोप्लास्टिक्स) सामग्रियों का उपयोग करने की ओर अधिक झुकाव रखते हैं। यह मुख्य रूप से GMT की उत्कृष्ट कठोरता, छोटे 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 बहुक्रियाशील ब्रैकेट, डैशबोर्ड ब्रैकेट, सीट फ्रेम, इंजन गार्ड और बैटरी ब्रैकेट के उत्पादन में किया जाता है। उदाहरण के लिए, FAW-वोक्सवैगन द्वारा वर्तमान में उत्पादित ऑडी A6 और A4 GMT सामग्रियों का उपयोग करते हैं, लेकिन स्थानीयकृत उत्पादन हासिल नहीं किया है।

अंतर्राष्ट्रीय उन्नत स्तरों के बराबर पहुंचने के लिए ऑटोमोबाइल की समग्र गुणवत्ता में सुधार करना, तथावजन घटाने, कंपन घटाने और शोर घटाने के लिए 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 जियांगसू के जियांगयिन में 3000 टन जीएमटी सामग्री के वार्षिक उत्पादन के साथ एक उत्पादन लाइन बनाई गई है। घरेलू कार निर्माता भी कुछ मॉडलों के डिजाइन में जीएमटी सामग्रियों का उपयोग कर रहे हैं और उन्होंने बैच ट्रायल 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, इसका अनुप्रयोगऑटोमोटिव उद्योग में विदेशी एसएमसी सामग्रियों ने नई प्रगति की है। ऑटोमोबाइल में एसएमसी का मुख्य उपयोग बॉडी पैनल में होता है, जो एसएमसी उपयोग का 70% है। सबसे तेज़ वृद्धि संरचनात्मक घटकों और ट्रांसमिशन भागों में है। अगले पाँच वर्षों में ऑटोमोबाइल में एसएमसी का उपयोग 22% से 71% तक बढ़ने की उम्मीद है, जबकि अन्य उद्योगों में यह वृद्धि 13% से 35% होगी।

आवेदन स्थितिविकास के रुझान

1. उच्च-सामग्री ग्लास फाइबर प्रबलित शीट मोल्डिंग यौगिक (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) द्वारा 1995 में विकसित किया गया था। इसकी बहुक्रियाशीलता के कारण, इसे संरचनात्मक डिजाइन में व्यापक रूप से लाभप्रद माना जाता है, जिसके कारण 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 में असंतृप्त पॉलिएस्टर में 40% ग्लास फाइबर युक्त एक मिश्रित सामग्री का उपयोग किया गया है। यह दो-टुकड़ा फ्रंट-एंड संरचना उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं को पूरा करती है, जिसमें निचले केबिन का फ्रंट एंड आगे की ओर फैला हुआ है। ऊपरी ब्रैकेट में एक 40% ग्लास फाइबर होता है जो असंतृप्त पॉलिएस्टर में होता है।एकेट फ्रंट कैनोपी और फ्रंट बॉडी स्ट्रक्चर पर फिक्स किया गया है, जबकि निचला ब्रैकेट कूलिंग सिस्टम के साथ मिलकर काम करता है। ये दोनों ब्रैकेट आपस में जुड़े हुए हैं और फ्रंट एंड को स्थिर करने के लिए कार कैनोपी और बॉडी स्ट्रक्चर के साथ सहयोग करते हैं।

2. कम घनत्व वाली शीट मोल्डिंग कम्पाउंड (एसएमसी) सामग्री का अनुप्रयोग: कम घनत्व वाली एसएमसी में एक विशिष्ट गुरुत्व होता है1.3 का विशिष्ट गुरुत्व है, तथा व्यावहारिक अनुप्रयोगों और परीक्षणों से पता चला है कि यह मानक एसएमसी से 30% हल्का है, जिसका विशिष्ट गुरुत्व 1.9 है। इस कम घनत्व वाले एसएमसी का उपयोग करके स्टील से बने समान भागों की तुलना में भागों का वजन लगभग 45% कम किया जा सकता है। यूएसए में जनरल मोटर्स द्वारा कॉर्वेट '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 दरवाजों, इंजन के हुड और ट्रंक के ढक्कनों में भी किया जाता है।

3. ऑटोमोबाइल में एसएमसी के अन्य अनुप्रयोगों में, पहले बताए गए नए उपयोगों के अलावा, विभिन्न प्रकार के उत्पादों का उत्पादन शामिल हैहमें अन्य भागों की आवश्यकता है। इनमें कैब के दरवाजे, इन्फ्लेटेबल रूफटॉप, बम्पर कंकाल, कार्गो दरवाजे, सन वाइज़र, बॉडी पैनल, रूफ ड्रेनेज पाइप, कार शेड साइड स्ट्रिप्स और ट्रक बॉक्स शामिल हैं, जिनमें से सबसे बड़ा उपयोग बाहरी बॉडी पैनल में है। घरेलू अनुप्रयोग स्थिति के बारे में, चीन में यात्री कार उत्पादन तकनीक की शुरूआत के साथ, SMC को सबसे पहले यात्री वाहनों में अपनाया गया था, जिसका उपयोग मुख्य रूप से स्पेयर टायर डिब्बों और बम्पर कंकालों में किया जाता है। वर्तमान में, इसे वाणिज्यिक वाहनों में स्ट्रट रूम कवर प्लेट, विस्तार टैंक, लाइन स्पीड क्लैंप, बड़े/छोटे विभाजन, एयर इनटेक श्राउड असेंबली और अधिक जैसे भागों के लिए भी लागू किया जाता है।

जीएफआरपी समग्र सामग्रीऑटोमोटिव लीफ स्प्रिंग्स

रेज़िन ट्रांसफ़र मोल्डिंग (RTM) विधि में रेज़िन को ग्लास फाइबर युक्त बंद मोल्ड में दबाया जाता है, उसके बाद कमरे के तापमान पर या गर्मी के साथ इलाज किया जाता है। शीट मोल्डिंग की तुलना मेंकंपाउंड (एसएमसी) विधि के अनुसार, 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 विधि का उपयोग करके उत्पादित ऑटोमोटिव पार्ट्स को फुल-बॉडी कवरिंग तक बढ़ा दिया गया है। इसके विपरीत, चीन में घरेलू स्तर पर, ऑटोमोटिव पार्ट्स के निर्माण के लिए आरटीएम मोल्डिंग तकनीक अभी भी विकास और अनुसंधान के 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 पहुँचने का प्रयास कर रही है। आरटीएम विधि का उपयोग करके घरेलू स्तर पर विकसित और शोध किए गए ऑटोमोटिव पार्ट्स में फुकांग कारों के लिए विंडशील्ड, रियर टेलगेट, डिफ्यूज़र, छत, बंपर और रियर लिफ्टिंग दरवाजे शामिल हैं।

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

एफआरपी क्यों?

ऑटोमोबाइल निर्माताओं के नजरिए से, अन्य की तुलना में एफआरपी (फाइबर प्रबलित प्लास्टिक)एर सामग्री, एक बहुत ही आकर्षक वैकल्पिक सामग्री है। एसएमसी/बीएमसी (शीट मोल्डिंग कंपाउंड/बल्क मोल्डिंग कंपाउंड) को उदाहरण के तौर पर लेते हुए:

* वजन में बचत
* घटक एकीकरण
* डिजाइन लचीलापन
* काफी कम निवेश
* एंटीना प्रणालियों के एकीकरण को सुगम बनाता है
* आयामी स्थिरता (रैखिक तापीय विस्तार का कम गुणांक, स्टील के बराबर)
* उच्च तापमान की स्थिति में उच्च यांत्रिक प्रदर्शन बनाए रखता है
ई-कोटिंग (इलेक्ट्रॉनिक पेंटिंग) के साथ संगत

ट्रक चालक अच्छी तरह जानते हैं कि वायु प्रतिरोध, जिसे ड्रैग के रूप में भी जाना जाता है, हमेशा से ही एक महत्वपूर्ण कारक रहा है।ट्रकों के लिए यह एक प्रतिकूल स्थिति है। ट्रकों का बड़ा अगला क्षेत्र, ऊंची चेसिस और चौकोर आकार के ट्रेलर उन्हें वायु प्रतिरोध के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील बनाते हैं।

प्रतिकार करने के लिएवायु प्रतिरोध, जो अनिवार्य रूप से इंजन के भार को बढ़ाता है, जितनी तेज़ गति 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 वायु प्रतिरोध को कम करने और इस तरह ईंधन की खपत कम करने के लिए, इंजीनियरों ने अपना दिमाग लगाया है। केबिन के लिए वायुगतिकीय डिज़ाइन अपनाने के अलावा, फ़्रेम और ट्रेलर के पिछले हिस्से पर वायु प्रतिरोध को कम करने के लिए कई उपकरण जोड़े गए हैं। ट्रकों पर वायु प्रतिरोध को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए ये उपकरण क्या हैं?

छत/साइड डिफ्लेक्टर

छत और साइड डिफ्लेक्टर को मुख्य रूप से हवा को सीधे चौकोर आकार के कार्गो बॉक्स से टकराने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे अधिकांश हवा ट्रेलर के ऊपरी और साइड भागों के ऊपर और चारों ओर सुचारू रूप से प्रवाहित होती है, बजाय ट्रेल के सामने सीधे प्रभाव डालने के।एर, जो महत्वपूर्ण प्रतिरोध का कारण बनता है। उचित कोण और ऊंचाई-समायोजित डिफ्लेक्टर ट्रेलर के कारण होने वाले प्रतिरोध को काफी हद तक 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 वाले उनके सामने के क्षेत्र को कम किया जा सकता है, जिससे अशांति पैदा किए बिना चिकनी वायु प्रवाह की सुविधा मिलती है।

निम्न-स्थिति वाला बम्पr

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

कार्गो बॉक्स साइड डिफ्लेक्टर

कार्गो बॉक्स के किनारों पर लगे डिफ्लेक्टर पहियों के हिस्से को ढकते हैं और कार्गो डिब्बे और ज़मीन के बीच की दूरी को कम करते हैं। यह डिज़ाइन वाहन के नीचे की तरफ़ से आने वाले वायु प्रवाह को कम करता है। चूँकि वे पहियों के हिस्से को ढकते हैं, इसलिए ये डिफ्लेक्टर पहियों को मोड़ देते हैं।ये टायर टायर और हवा के बीच परस्पर क्रिया के कारण उत्पन्न अशांति को भी कम करते हैं।

रियर डिफ्लेक्टर

व्यवधान उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गयायह पीछे की ओर हवा के भंवर को नियंत्रित करके वायु प्रवाह को सुव्यवस्थित करता है, जिससे वायुगतिकीय प्रतिरोध कम हो जाता है।

तो, ट्रकों पर डिफ्लेक्टर और कवर बनाने के लिए कौन सी सामग्री का उपयोग किया जाता है? मैंने जो जानकारी जुटाई है, उसके अनुसार अत्यधिक प्रतिस्पर्धी बाजार में, फाइबरग्लास (जिसे ग्लास-प्रबलित प्लास्टिक या जीआरपी भी कहा जाता है) को इसके हल्के वजन, उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और आर के लिए पसंद किया जाता है।अन्य गुणों के बीच पात्रता।

फाइबरग्लास एक मिश्रित सामग्री है जिसमें ग्लास फाइबर और उनके उत्पादों (जैसे ग्लास फाइबर कपड़ा, चटाई, धागा, आदि) को सुदृढ़ीकरण के रूप में उपयोग किया जाता है, तथा सिंथेटिक रेजिन मैट्रिक्स सामग्री के रूप में कार्य करता है।

फाइबरग्लास डिफ्लेक्टर/कवर

यूरोप ने 1955 में ही ऑटोमोबाइल में फाइबरग्लास का इस्तेमाल शुरू कर दिया था, जिसका परीक्षण STM-II मॉडल बॉडी पर किया गया था। 1970 में, जापान ने कार के पहियों के लिए सजावटी कवर बनाने के लिए फाइबरग्लास का इस्तेमाल किया, और 1971 में सुजुकी ने फाइबरग्लास से इंजन कवर और फेंडर बनाए। 1950 के दशक में, यूके ने फाइबरग्लास का इस्तेमाल करना शुरू कर दिया, जिसने पहले के स्टील-लकड़ी के मिश्रित केबिनों की जगह ले ली, जैसे कि फ़ोर्टो मेंडी एस21 और तीन पहियों वाली कारों ने उस युग के वाहनों में एक पूरी तरह से नई और कम कठोर शैली ला दी।

चीन में घरेलू स्तर पर कुछनिर्माताओं ने फाइबरग्लास वाहन बॉडी विकसित करने में व्यापक काम किया है। उदाहरण के लिए, FAW ने काफी पहले ही फाइबरग्लास इंजन कवर और फ्लैट-नोज़्ड, फ्लिप-टॉप केबिन सफलतापूर्वक विकसित किए हैं। वर्तमान में, चीन में मध्यम और भारी ट्रकों में फाइबरग्लास उत्पादों का उपयोग काफी व्यापक है, जिसमें लंबी नाक वाले इंजन शामिल हैंकवर, बंपर, फ्रंट कवर, केबिन रूफ कवर, साइड स्कर्ट और डिफ्लेक्टर। डिफ्लेक्टर बनाने वाली एक जानी-मानी घरेलू कंपनी डोंगगुआन कैजी फाइबरग्लास कंपनी लिमिटेड इसका उदाहरण है। यहां तक ​​कि प्रशंसित अमेरिकी लॉन्ग-नोज़ ट्रकों में कुछ शानदार बड़े स्लीपर केबिन भी फाइबरग्लास से बने होते हैं।

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

इसकी कम लागत, छोटे उत्पादन चक्र और मजबूत डिजाइन लचीलेपन के कारण, फाइबरग्लास सामग्री का ट्रक निर्माण के कई पहलुओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कुछ साल पहले, घरेलू ट्रकों में एक नीरस और कठोर डिज़ाइन होता था, जिसमें व्यक्तिगत बाहरी स्टाइलिंग असामान्य थी। घरेलू राजमार्गों के तेजी से विकास के साथ, जोइसने लंबी दूरी के परिवहन को बहुत अधिक बढ़ावा दिया, पूरे स्टील से व्यक्तिगत केबिन की उपस्थिति बनाने में कठिनाई, उच्च मोल्ड डिजाइन लागत, और बहु-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 फ़ाइ का उपयोग करते हैंफ्रंट कवर और बम्पर के लिए बर्ग्लास सामग्री।

फाइबरग्लास की विशेषता इसका हल्का वजन और उच्च शक्ति है, जिसका घनत्व 1.5 से 2.0 के बीच होता है। यह कार्बन स्टील के घनत्व का लगभग एक चौथाई से पाँचवाँ हिस्सा है और एल्युमीनियम से भी कम है। 08F स्टील की तुलना में, 2.5 मिमी मोटा फाइबरग्लास1 मिमी मोटे स्टील के बराबर ताकत। इसके अतिरिक्त, फाइबरग्लास को ज़रूरतों के हिसाब से लचीले ढंग से डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे बेहतर समग्र अखंडता और उत्कृष्ट विनिर्माण क्षमता मिलती 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 ही चरण की आवश्यकता होती है, और सामग्री में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है। यह वायुमंडलीय परिस्थितियों, पानी और एसिड, बेस और लवण की सामान्य सांद्रता का प्रतिरोध कर सकता है। इसलिए, कई ट्रक वर्तमान में फ्रंट बंपर, फ्रंट कवर, साइड स्कर्ट और डिफ्लेक्टर के लिए फाइबरग्लास सामग्री का उपयोग करते हैं।