GMT— termoplastični kompozitni materijal ojačan staklenim vlaknima

Uvod u materijale

Termoplastika ojačana staklenim vlaknima (GMT) je kompozitni materijal s termoplastičnom smolom kao matricom i staklenim vlaknima kao ojačanim kosturom. Trenutno je iznimno aktivna varijanta razvoja kompozitnih materijala u svijetu i smatra se budućnošću stoljeća. Jedan od novih materijala. Trenutno privlači veliku pozornost u automobilskoj industriji, GMT se može naširoko koristiti u raznim dijelovima karoserije automobila, kao što su prednje komponente, školjke sjedala, poklopci za izolaciju buke motora, branici, nosači ploče s instrumentima i druge komponente. Ima karakteristike kao što su novost, ušteda energije, niska gustoća, niska cijena, visoka tvrdoća, visoka čvrstoća, dobra žilavost, otpornost na udarce, otpornost na koroziju, vodootporan, jednostavan za obradu i oblikovanje, velika brzina oblikovanja, dug životni vijek, reciklirajući i lagan. Vjerujem da će u skoroj budućnosti donijeti novu revoluciju u cjelokupnoj automobilskoj industriji.

GMT se razvio kasno, ali brzo. GMT općenito može proizvesti poluproizvode od lima, koji se potom mogu izravno preraditi u proizvode potrebnog oblika. Proces kalupljenja općenito usvaja postupak hladnog kalupljenja vrućeg materijala. Vlakno za oblikovanje može biti nasjeckano stakleno vlakno ili neprekinuta staklena vlakna, a termoplastična smola može biti opća plastika, inženjerska plastika ili plastika visokih performansi. GMT ima dobra mehanička svojstva, kratak ciklus kalupljenja i niske troškove proizvodnje. Može oblikovati veće dijelove složenih oblika i ima dobru stabilnost dimenzija. Ako odaberete GMT prethodno izrezanu prema potrebnoj veličini, moguće je postići 50-300N. /mm², oblikovani GMT dijelovi su gotovo izotropni, imaju dobru čvrstoću protiv svih vrsta udaraca, a konačni proizvod nema zavarenih spojeva i može se reciklirati. Također ima složene karakteristike dizajna, izvrsnu otpornost na udarce i lako se sastavlja i ponovno obrađuje. Očekuje se da će u budućnosti zamijeniti metal, šperploču, drvene ploče i druge dijelove u velikim količinama.

Prednosti GMT materijala

1. Kratki ciklus kalupljenja: Mogu se oblikovati različiti proizvodi za kalupljenje. U usporedbi s termoreaktivnim SMC proizvodima od lijevane plastike, proizvodni ciklus je kraći, a učinkovitost proizvodnje veća. Može se proizvoditi u brzoj automatizaciji i posebno je pogodan za proizvodnju proizvoda velikih količina.

2. Visoka čvrstoća: Čvrstoća GMT-a slična je onoj ručno postavljanih poliesterskih FRP proizvoda. Gustoća mu je 1,01-1,19 g/cm, što je manje od termoreaktivnog FRP-a (1,8-2,0 g/cm). Stoga ima veću snagu.

3. Visoka krutost: GMT sadrži GF tkaninu, koja i dalje može zadržati svoj oblik čak i pri udaru od 10 mph.

4. Dobre performanse pri udaru: sposobnost GMT-a da apsorbira udar je 2,5-3 puta veća od sposobnosti SMC-a. Pod udarom, SMC, čelik i aluminij pojavljuju se udubljenja ili pukotine, dok je GMT siguran i zdrav.

5. Dizajn koji se lako integrira: mnogi dijelovi mogu se dizajnirati kao cjelina i postati jedinstveni dio s višestrukim funkcijama, čime se znatno poboljšava proizvodnja i učinkovitost montaže dijelova.

6. Lagan i štedi energiju: Težina vrata automobila izrađenih od GMT materijala može se smanjiti s 26 kg na 15 kg, a debljina stražnje strane može se smanjiti kako bi se povećao prostor automobila. Potrošnja energije je samo 60%-80% proizvoda od čelika, a kod proizvoda od aluminija. 35%-50%.

7. Može se reciklirati: GMT otpad i stari GMT proizvodi mogu se ponovno proizvesti u GMT listove nakon jednostavne obrade, što ne samo da poboljšava učinkovitost iskorištavanja materijala, već također smanjuje otpad i izbjegava zagađenje okoliša. Stoga se ovaj materijal naziva "zeleni materijal". Ovo je izvanredna prednost GMT materijala, koja će pomoći GMT materijalima da zauzmu široko tržište materijala u budućnosti sa sve strožim zahtjevima za zaštitu okoliša. Općenito govoreći, GMT se može reciklirati više puta.

8. Mala težina i dobra mehanička svojstva: Gustoća GMT materijala može se kontrolirati na oko 1,1, vlačna čvrstoća može doseći 80MPa, čvrstoća na savijanje može doseći 130MPa, a otpornost na udar je dobra (udarna čvrstoća urezane konzolne grede može doseći 650J/m).

9. Djelomično oštećenje proizvoda lako je popraviti: Nakon što je proizvod GMT materijala djelomično oštećen, oštećeni dio i smola materijala za popravak se tope zagrijavanjem, a popravak se može izvršiti hlađenjem nakon zagrijavanja.

10. Dugo razdoblje skladištenja, itd.

Uz ovu izvrsnu izvedbu, kao sastavna komponenta, jednodijelno oblikovanje proizvoda od GMT materijala određuje njegovu nisku cijenu sustava i također je vrlo pogodno za kultiviranje tima dobavljača sa specijaliziranom, masovnom proizvodnjom i mogućnostima modularne opskrbe. , također će uvelike poboljšati učinkovitost upravljanja OEM-a dobavljačima.

Primjena GMT materijala u automobilskoj industriji

GMT listovi imaju visoku specifičnu čvrstoću, mogu proizvoditi lagane dijelove, imaju veliku slobodu dizajna, snažnu apsorpciju energije sudara, dobre performanse obrade i kratka vremena ciklusa. Od 1990-ih naširoko se koriste u automobilskoj industriji u inozemstvu. Kako zahtjevi za potrošnjom goriva, mogućnošću recikliranja i lakoćom obrade nastavljaju rasti, tržište GMT materijala koji se koriste u automobilskoj industriji nastavit će postojano rasti.

Trenutno se GMT materijali naširoko koriste u automobilskoj industriji, uglavnom uključujući školjke sjedala, odbojnike, ploče s instrumentima, haube, nosače baterija, nožne papučice, branike itd.

1. Koristi se u proizvodnji osobnih automobila: stropovi, ploče s prikazom rute, poklopci motora, kutije za baterije, okviri prozora, vozačeva vrata, suvozačeva vrata, poklopci hladnjaka, blatobrani, ploče s instrumentima, zaštitne ograde, držači prednjih svjetala i zaštitne ploče.

2. Koristi se u proizvodnji kamiona: kabina, vrata, hauba, odbojnik (branik).

3. Koristi se u proizvodnji lakih vozila na četiri kotača: vrata, haube, prednji poklopci, lamele hladnjaka, ručke na vratima, držači prednjih svjetala, poklopci osovina, ploče s instrumentima.

4. Koristi se u proizvodnji motocikala: bočne stranice motora motocikla, branici, nosači prtljage motocikla, ventilatori za hlađenje i poluge kočnica.

5. Koristi se u proizvodnji vlakova: okviri prozora, sjenila, poklopci osovinskih kutija, kutije za baterije, kupaonski podovi, krovovi, kupaonski umivaonici, razvodne kutije, stropni otvori, lopatice ventilatora, prozorske klupice, spremnici za vodu.

Primjena u drugim industrijama

U građevinskoj industriji GMT može zamijeniti metal u izradi građevinskih oplata. Ova vrsta GMT predloška ima prednosti male težine, dobre mogućnosti ljuštenja, strukturne integracije i glatke površine dijelova. U transportnoj industriji korištenje GMT ploča za oblaganje dna kontejnera može uvelike smanjiti troškove održavanja; u pakiranju U industriji se može koristiti za skladištenje kemikalija, kutije za promet i pripremu spremnika; pjena visoke čvrstoće također se može koristiti kao sendvič za zamjenu tvrdog drva i metala za izradu spremnika. Ostale primjene uključuju potpuno kompozitne izolirane dodatke za ljestve, razvodne kutije, poklopce pumpi, donje ploče šasije naftnih polja i poklopce na krajevima ležajeva itd.

Recikliranje

Važna značajka GMT materijala je da se mogu reciklirati. Ispitani su u automobilima u masovnoj proizvodnji i postigli su dobre rezultate. Metoda je otprilike sljedeća: zagrijavajte reciklirane GMT dijelove i zatim ih oblikujte u slične dijelove ili druge vrste dijelova iste kvalitete. Mogu se oblikovati dva puta bez značajnog smanjenja učinka. Međutim, ako se ponovno koriste više od 4 puta, izvedba će se smanjiti. Bit će veliki pad.

Reciklirani GMT se usitnjava i pretvara u GMT prah ili granule. Peleti su vrlo slični standardnim smjesama za injekcijsko prešanje i mogu se koristiti kao sirovina za strojeve za injekcijsko prešanje ili ekstrudere. U procesu proizvodnje GMT-a, GMT prah ili granule koriste se za zamjenu dijela PP-a i staklenih vlakana za izradu GMT-a. Kada je količina recikliranog GMT materijala manja od 10% (maseni udio), to neće utjecati na performanse obrade te statičke i dinamičke performanse GMT-a. Kada je reciklirani GMT ispod 30% (maseni udio), svojstva njegove matrice neće biti pogođena.