روش هاي توليد کامپوزيت ها و مزاياي آن در صنعت خودرو

لينک کوتاه اين مقاله :
http://www.niazemarkazi.com/article/pdf/10000322.html

2681

روش هاي توليد کامپوزيت ها و مزاياي آن در صنعت خودرو

صنعت کامپوزيت يکي از صنايع رو به رشد در عرصه مواد مهندسي است. امروزه به خاطر مزايايي که کامپوزيت ها نسبت به فلزات دارند، توسعه زيادي پيدا کرده اند. از جمله مي توان به کاربرد قطعات کامپوزيتي در صنعت خودرو اشاره کرد.

اکثر قطعاتي که در خودرو کاربرد دارند فلزي هستند، اما فلزات محدوديت هايي دارند که راه را براي استفاده از قطعات کامپوزيت در صنعت خودرو باز کرده است. کامپوزيت هاي مورد استفاده در صنعت خودرو بيشتر از نوع کامپوزيت هاي زمينه پليمري هستند. اين کامپوزيت ها از مواد ترمو ست (گرما سخت) و ترمو پلاستيک (گرما نرم) تشکيل شده اند که توسط الياف شيشه تقويت مي شوند.

● مزايا و صرفه جويي ها

به علت مزايايي که قطعات کامپوزيتي نسبت به قطعات فلزي دارند و صرفه جويي هايي که در اثر استفاده از آنها ايجاد مي شود، هر روز قطعات بيشتري از خودرو به قطعات کامپوزيتي تبديل مي شود. در فلزات امکان ريخته گري با ضخامت هاي کم را نداريم. اگر با ورق نيز به شکل دهي قطعه بپردازيم، دور ريز زياد دارد و ضايعات را زياد مي کند. در صورتي که براي کامپوزيت ها اين محدوديت وجود ندارد و به خاطر قدرت سيلان بالا مي توانند تمام قالب را پر کرده و شکل قطعه مورد نظر را کامل کنند.

در زير به بعضي از مزايا و صرفه جويي هاي ناشي از استفاده از مواد کامپوزيت در صنعت خودرو، اشاره شده است:

۱) سبکي:

اين قطعات به خاطر وزن مخصوص کم داراي وزن کمتري نسبت به قطعات فلزي هستند. وزن تا حدود نصف و حتي بيشتر کاهش پيدا مي کند. طبيعتاً اين کاهش وزن در کاهش مقدار سوخت و استفاده از موتورهايي با قدرت کمتر و کوچک تر موثر خواهد بود. اين مساله باعث صرفه جويي در مصرف سوخت و در نتيجه کاهش آلودگي مي گردد.

۲) خواص مکانيکي بالا:

به همان نسبت که وزن قطعات کم مي شود، مقاومت مکانيکي آنها در ابعاد مختلف افزايش مي يابد و به طور متوسط در تمام خواص مکانيکي خواص بهتري نسبت به فلزات از خود نشان مي دهند. اين مسئله باعث افزايش عمر قطعات خواهد شد.

۳) مقاومت در برابر خوردگي:

بر خلاف فلزات تأثير مواد نمکي و شيميايي و اکسيد شدن در قطعات کامپوزيتي کم است يا اصلاً وجود ندارد که باعث صرفه جويي در هزينه هاي نگهداري و افزايش عمر قطعات مي شود و استفاده از قطعات در محيط هاي مرطوب را براي مدت طولاني فراهم مي نمايد.

۴) سرمايه گذاري کم:

بر خلاف قطعات فلزي براي توليد قطعات با استفاده از کامپوزيت ها سرمايه گذاري کمتري لازم است. به طور مثال اگر براي توليد يک قطعه از فلز چند قالب لازم باشد، براي توليد همان قطعه با کامپوزيت، از يک يا دو قالب بيشتر استفاده نمي شود.

۵) سهولت توليد:

اين قطعات را مي توان با ماشين آلات کمتر و با سهولت بيشتري نسبت به فلزات و با تعداد بيشتري توليد کرد.

● روش هاي توليد

با توجه به نوع قطعه و خواص مورد نظر، در قطعات کامپوزيتي با زمينه پليمر، روش هاي مختلفي براي توليد وجود دارد. در زير به شرح بعضي از آن ها پرداخته ايم:

۱) روش هاي دستي (Hand Lay-up):

اين روش، روش پيچيده اي نيست و تيراژ پايين دارد. اين روش براي قطعات ساده که انتظار بالايي از نظر خواص مکانيکي از آنها نداريم استفاده مي شود، مانند شناورها، قايق ها، گلدان ها و اتاقک ها.

۲) روش:RTM يا Resin Transfer Molding:

در اين روش يک قالب زريني داريم که پارچه اي از فايبرگلاس در آن قرار مي گيرد و سپس رزين تزريق مي گردد. اين روش از دقت و صافي سطح بيشتري نسبت به روش دستي برخوردار است. ولي چون فشار بالا نيست به هم پيوستگي کمتري نسبت به روشSMC دارد. RTM نسبت به روش دستي به سرمايه گذاري بيشتري نياز دارد.

۳) روش SMC يا Sheet Molding compound:

در اين روش ابتدا مواد ترموست (گرما سخت) با الياف شيشه تقويت شده و سپس به صورت ورق در مي آيد و سپس تحت گرما و فشار در قالب پرس شده و شکل مي گيرد.

۴) روش GMT يا Glass Matt reinforced Thermoplastic:

در اين روش مواد ترموپلاستيک (گرما نرم) با پارچه اي از فايبر گلاس مسلح شده و تحت فشار شکل مي گيرند.

۵) روش FW يا Filament Winding:

اين روش عمدتاً براي توليد قطعات مدور استفاده مي شود که به صورت پيوسته توليد مي شوند، مثلا براي توليد لوله ها، به دور هسته اي استوانه اي، فايبر گلاس آغشته به رزين پيچيده مي شود و بعد مواد تحت گرما حالت نهايي به خود مي گيرند.

۶) روش BMC يا Bulk Molding Compound:

توده اي از خمير که شامل مواد پليمري و فايبرگلاس مي باشد، تحت فشار به قالب تزريق مي شود.

۷) روش LFT يا Long Fiber Thermoplastic:

در اين روش مواد ترموپلاستيک با الياف شيشه در داخل اکسترودر مخلوط مي شوند و پس از خروج از اکسترودر تحت فشار، قطعه شکل نهايي را به خود مي گيرد.

روش هاي SMC و GMT بيشتر در ساخت قطعات در صنعت خودرو کاربرد دارند. امروزه تمام بدنه خودرو از روش SMC توليد مي شود. به طور مثال مي توان به خودرو رنو مدل spas اشاره کرد که تمام بدنه آن کامپوزيتي است. سپرها، سيني زير موتور، قطعات زير خودرو (Under body cover)، سقف خودور، قاب چراغ ها، سيني جا چراغي، جاي فن و غيره از جمله قطعاتي هستند که معمولا از کامپوزيت ها ساخته مي شوند.

منابع :
----------------------
http://material.itan.ir/?ID=۲۰۲
aftab.ir
طراحی صنعتی ایرانی ( www.newdesign.ir )
----------------------

کلمات کليدي :
----------------------
روش های تولید کامپوزیت-روش های دستی-روش:RTM -روش SMC-روش GMT -روش FW -روش BMC -روش LFT -مزایای استفاده از کامپوزیت
----------------------

نام ثبت کننده مقاله : parvaz2006

اين مقاله 16673 بار مطالعه شده است

از تاريخ 3 آبان 1389 تعداد 1865012 مقاله از اين وبسايت به صورت فايل PDF دانلود شده است

تذکر :
در صورتی که این مقاله از دیدگاه شما کامل نیست میتوانید جهت ارتقاء وبسایت مقاله های مرتبط را بصورت رایگان درج نمایید.

URL