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        玻璃纖維氈增強熱塑性復合材料

        放大字體  縮小字體 發布日期:2014-05-10  來源:www.ecybris.com  瀏覽次數:63
        核心提示:GMT實際是一種玻纖熱塑料的預浸料,類似熱固性的SMC,是玻纖和熱塑性塑料預先制成的半成品片材??梢岳眉訜崾蛊滠浕?然后置于壓機中,經沖壓冷卻而制成各種制品。
            GMT(Glass Mat reinforced Thermoplastics)是玻璃纖維增強型熱塑性塑料的英文首字母縮寫。GMT材料是一種新型工程用塑料,可廣泛應用于汽車車身各部位,可替代傳統的金屬部件,減輕重量,降低成本。相信在不久的將來,會為整個汽車工業帶來一場新的革命。
         
            GMT以熱塑性樹脂為基體,以玻璃纖維氈為增強骨架的復合材料。一般可以生產出片材半成品,然后直接加工成所需要的形狀的產品。纖維可以是短切玻璃纖維或連續的玻璃纖維氈,熱塑性樹脂可以是通用塑料,工程塑料或高性能塑料。GMT的發展較晚,但發展迅速。它的力學性能好,成型周期短,生產成本低,可模制較大的、形狀復雜的部件且尺寸穩定性好,選用按所要求尺寸預先切好的GMT,就有可能達到50-300N/mm2范圍內的強度,模壓好的GMT部件幾乎是各向同性的,對于所有類型的沖擊,都具有良好的強度,其最終產品沒有焊縫,而且可回收利用,這使得它受到汽車界的極大關注?,F在歐洲汽車工業越來越傾向于使用GMT,利用它來生產前端部件、座椅殼體、發動機隔噪罩、保險杠、儀表板托架等部件。

        GMT材料的應用總結下來具有以下優點:
         
            1.比強度高;GMT的強度和手糊聚酯玻璃鋼制品相似,其密度為1.01-1.19g/cm,比熱固性玻璃鋼(1.8-2.0g/cm)小,因此,它具有更高的比強度。
         
            2.輕量化、節能;用GMT材料做的汽車門自重可從26Kg降到15Kg,并可減少背部厚度,使汽車空間增大,能耗僅為鋼制品的60-80%,鋁制品的35-50%。
         
            3.與熱固性SMC(片狀模塑料)相比,具有成型周期短、沖擊性能好,可再生利用和儲存周期長等優點。
         
            4.沖擊性能:GMT的吸收沖擊的能力比SMC高2.5-3倍,在沖擊力作用下,SMC、鋼和鋁均出現凹痕或裂紋,而GMT卻安然無恙。
         
            5.高剛性(GMT里含有GF織物、即使有10mph的沖擊碰撞,仍能保持形狀)。
         
            除了優異的物理/機械性能之外,作為總成部件,GMT材料產品一體成型的特點決定了它低廉的系統成本,也十分有利于培養專業化、大批量生產和具有模塊化供貨能力的供應商團隊,還將大大提高主機廠對供應商的管理效益。

         
        在汽車工業中的應用

            1 前端部件
         
            歐洲GMT制作汽車前端部件的用量約占汽車總用量的28 % ,Golf A3、Polo AO3、Audi80和小型Audi AB均采用GMT前端部件。用GMT制作前端部件的優點是可將包括車頭燈、風機和散熱器座、發動機罩搭扣以及保險杠固定點等功能集于一體,從而取代多個金屬部件,與同等強度的鋼部件相比,質量可減輕20 %,,生產費用可下降 10 %。與片狀模塑料相比,GMT前端部件在裝配上和防震性上均具有優勢。
         
            2 座椅殼體
         
            GMT座椅殼體占GMT歐洲汽車用量的20 %,這種座椅殼體可采用不同顏色,如大理石紋或木紋。
         
            3 發動機隔噪罩
         
            GMT發動機隔噪罩約占GMT在汽車總用量的20 %,主要是利用了GMT材料的抗沖擊性能和耐低溫性能。
         
            4 保險桿
         
            在美國,GMT已廣泛用于模制汽車保險桿。而現在則發展為由數層單向 GMT(GMT - VD)組成性能更好的單向保險杠,這種保險杠在低溫下也具有良好的剛度,能量吸收及故障自動保險性能優良,質量較輕,可按材料性能進行模制,可滿足主要應力方向上的高剛度和高強度要求。
         
            5 儀表盤托架
         
            GMT儀表盤托架可將支承儀表、安全氣囊和加熱換氣系統等功能集于一體,為GMT提供了良好的應用機會。

         
         
            在其它工業中的應用
         
            在建筑工業中GMT可取代金屬制作建筑模板。這種GMT模板具有質輕、剝離性好,結構一體化、制件表面光潔等優點;在交通運輸業中用GMT片材在集裝箱的底板上作內襯 ,可大大減少維護保養費用;也可用 GMT片材作蒙皮,高強泡沫作夾芯取代硬木及金屬制造集裝箱。哈爾濱玻璃鋼研究所獨立開發應用了全復合材料絕緣梯配件、配電盒、泵蓋、油田用機箱底板和軸承端蓋等。

            GMT材料另一個重要特點是可回收利用,現已以批量生產的規模在汽車中進行試驗,并已取得了良好的結果;方法大體如下:對回收的GMT部件進行加熱,再模壓成同等質量的同類部件或其它類型部件,可對其重復模壓兩次而不會明顯降低性能,但若重復利用在4次以上,則性能會有較大下降。
         
            對回收的GMT進行粉碎,并制成GMT粉料或粒料。這種粒料非常類似于標準注塑料,可用作注塑機或擠出機的原料。在GMT制造過程中,通過GMT粉料或粒料取代部分 PP 和玻璃纖維氈來制作GMT?;厥誈MT料的加入量在10 %(質量分數)以下時,不會影響GMT的加工性能及靜態和動態性能?;厥誈MT在30 %(質量分數)以下時,不會影響其基體性能。
         
         
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