Viedo transportlīdzekļu šasijas materiālu inovācija

Vieglā konkurence starp jauniem enerģijas transportlīdzekļiem ir paplašinājusies no transportlīdzekļa virsbūves iekšējām un ārējām daļām līdz šasijas balstiekārtu galvenajām strukturālajām sastāvdaļām. Tā kā balstiekārtas galvenās daļas veic visa transportlīdzekļa slodzes-nešanas, triecienu absorbcijas un vadāmības funkcijas, balstiekārtām ir izšķiroša nozīme braukšanas veiktspējā.

 

JMJT MOLD CHIAN,augsto{0}}tehnoloģiju uzņēmums, kas specializējas automobiļu kompozītmateriālu veidņu pētniecībā un izstrādē, ir panācis visaptverošus jauninājumus veidņu struktūrā, temperatūras kontroles un šķiedru pozicionēšanas sistēmās. Tā risinājumi rada perfektu līdzsvaru starp īpaši-augstu stingrību, vieglu dizainu, triecienizturību un masveida ražošanas izmaksu kontroli, nodrošinot dzīvotspējīgus masveida-veidņu risinājumus visu veidu jaunu enerģijas transportlīdzekļu šasiju balstiekārtām.

 

Viena{0}}šķiedru balstiekārtu ierobežojumi pilna- diapazona transportlīdzekļu ražotāju izkārtojumiem

 

· Oglekļa šķiedras polimēru (CFRP) suspensijas

Priekšrocības:Izcila īpatnējā izturība un modulis. Tie samazina tērauda balstiekārtu svaru par 50–60%, krasi samazinot neatsperoto masu, lai nodrošinātu ātrāku šasijas reakciju. Pateicoties lieliskai ilgstošai-vibrācijas noguruma pretestībai un gandrīz-nullei termiskās izplešanās koeficientam, tie saglabā stabilus izmērus augstā un zemā temperatūrā.

Trūkumi:Oglekļa šķiedras izejmateriāli maksā 5 līdz 8 reizes vairāk nekā stikla šķiedra, tādējādi palielinot komponentu iegādes izmaksas liela mēroga-transportlīdzekļu izmantošanai. Materiāls ir trausls un ir pakļauts integrālai plaisāšanai nelielās sadursmēs, kas rada augstas uzturēšanas izmaksas. Cietie oglekļa šķiedras pavedieni izraisa smagu nobrāzumu pelējuma dobumos; parastajām veidnēm ir izmēru novirzes jau pēc 300 000 kadriem, kā rezultātā masveida ražošanas laikā rodas augstas uzturēšanas izmaksas. Šādas balstiekārtas ir piemērotas tikai augstas -veiktspējas transportlīdzekļiem, un tās nevar plaši izmantot masveida-automobiļu tirgū.

 

· Stikla šķiedras polimēru (GFRP) suspensijas

 

Priekšrocības:Izejvielu izmaksas ir zemas — aptuveni viena{0}}piektā daļa no oglekļa šķiedras. Materiālam ir lieliska plūstamība formēšanas laikā, tas rada minimālu veidņu nodilumu un nodrošina izcilu trieciena enerģijas absorbciju. Sadursmēs šķiedru atslāņošanās izkliedē trieciena spēku, novēršot pilnīgu struktūras lūzumu. Tas ir ideāli piemērots kompaktu akumulatoru elektrisko transportlīdzekļu un jaunu enerģijas komerciālo transportlīdzekļu masveida ražošanai.

 

Trūkumi: ierobežota stingrība un viegls svars. GFRP suspensijas sver par vairāk nekā 35% vairāk nekā tāda paša tilpuma oglekļa šķiedras suspensijas. Tie ir pakļauti liecei deformācijai lielas slodzes vai agresīvas braukšanas laikā, un šķiedra var atdalīties pēc ilgstošas-nelīdzenas kustības, neatbilstot augstākās klases transportlīdzekļu šasijas vadāmības prasībām.

 

Uz šī fona,hibrīda oglekļa -stikla šķiedras suspensijasir kļuvuši par optimālāko nozares risinājumu. Oglekļa šķiedras ir novietotas pie piekares galvenajām sprieguma ribām un bukses savienojuma punktos, lai nodrošinātu stingru atbalstu un maksimālu svara samazinājumu, savukārt stikla šķiedras veido balstiekārtas galveno korpusu, lai uzlabotu kopējo triecienizturību un samazinātu izejmateriālu izmaksas. Tomēr oglekļa šķiedras un stikla šķiedras krasi atšķiras pēc blīvuma, saraušanās ātruma, sveķu mitrināšanas un izklājuma plūsmas uzvedības. Parastās universālās veidnes radīs nāvējošus defektus, piemēram, šķiedru atslāņošanos, daļēju materiāla trūkumu, veidņu deformāciju un saskarnes atdalīšanu. Tāpēc īpašas formēšanas veidnes ir kļuvušas par vājo vietu, kas ierobežo materiālu inovāciju ieviešanu.

 

 

II. Īpašu formēšanas veidņu pamattehnoloģijas hibrīda oglekļa-stikla šķiedras suspensijām

 

Koncentrējoties uz diviem galvenajiem šasijas komponentiem, proti, balstiekārtas vadības svirām un saliktajām lokšņu atsperēm, JMJT Mold CHINA ir pabeigusi pilnu hibrīda šķiedras veidņu tehnisko atkārtojumu un atrisinājusi visas tehniskās problēmas visā oglekļa šķiedras un stikla šķiedras kop{0}}veidošanas procesā.

 

1. Sadalīti iepriekš instalēti pozicionēšanas ieliktņi

Noņemamas oglekļa šķiedras pozicionēšanas spraugas ir iestrādātas balstiekārtas veidnes dobuma sprieguma{0}}nesošajās zonās, savukārt stikla šķiedras sagatavju novietošanas stacijas ir rezervētas galvenajā dobuma zonā. Mehāniskās ierobežojošās struktūras veidnes iekšpusē precīzi nofiksē abu šķiedru izvietojuma pozīcijas, novēršot jauktu plūsmu un oglekļa šķiedras un stikla šķiedras atslāņošanos formēšanas laikā. Tiek imitētas šķiedru sprieguma trajektorijas balstiekārtu trieciena un ekstrūzijas darba apstākļos. Slāņaini vēdekļveida -formas atšķirīgās sliedes tiek izmantotas veidņu vārtiem, lai līdzsvarotu uzpildes plūsmas ātruma starpību starp abām šķiedrām. Pēc formēšanas šķiedru sadalījuma vienmērīgums suspensijā tiek palielināts par 96%, pilnībā novēršot sprieguma lūzumus un virsmas balināšanas defektus, un komponentu mehānisko īpašību svārstības tiek kontrolētas ±3% robežās.

 

2. Neatkarīga zonu slēgta -cilpas temperatūras kontroles sistēma

Oglekļa šķiedras un stikla šķiedras termiskās izplešanās koeficienti atšķiras par gandrīz 40%. Kamēr -izmēra īpašas -formas konstrukcijas daļas, suspensijas ir ļoti pakļautas liecei un vērpes deformācijai atdzesēšanas laikā pēc formēšanas, kas tieši pasliktina bukses montāžas precizitāti. Veidne izmanto neatkarīgu eļļas-ķēžu zonētu temperatūras kontroles dizainu: divas atsevišķas karstās eļļas cirkulācijas galvenās zonas ir aprīkotas ar oglekļa šķiedras temperatūras starpības galveno zonu pelējuma dobums tiek kontrolēts precīzi ±0,5 grādu robežās, lai atbilstu dažādām oglekļa šķiedras un stikla šķiedras cietēšanas temperatūras prasībām. Veidnes dobuma substrāts ir 718H iepriekš rūdīts tērauds, un nano-keramikas nodiluma{11}}pārklājumi tiek izsmidzināti uz berzes{12}}sprieguma zonām. Tas ne tikai kompensē dzesēšanas saraušanās atšķirību starp abām šķiedrām, bet arī ievērojami samazina veidņu dobuma noberšanos, ko izraisa cietās oglekļa šķiedras, nodrošinot stabilu vairāk nekā 1,2 miljonu gabalu masveida ražošanu vienā veidņu komplektā.

 

3. Daudzpakāpju vakuuma ventilācijas un augsta spiediena{2}}sveķu iesmidzināšanas sistēma

Balstiekārtas vadības svirām un kompozītmateriāla lokšņu atsperēm parasti ir sieniņu biezums no 8 mm līdz 15 mm. Sakrautas hibrīda šķiedras ievērojami palielina sveķu impregnēšanas grūtības, kas viegli noved pie iekšējām porām un atslāņošanās pie šķiedru-sveķu saskarnes, kā rezultātā šasijas komponenti saplīst noguruma dēļ. Veidne ir aprīkota ar trīs līmeņu ventilācijas atverēm (galveno, sekundāro un mikro), un pirms veidņu nostiprināšanas tiek veikta pilna vakuuma negatīvā spiediena sūknēšana. Iesmidzināšanas sistēma izmanto pretstrāvas jauktu iesmidzināšanu zem augsta spiediena 1–6 MPa, ļaujot sveķiem ātri iekļūt oglekļa un stikla šķiedras slāņos. Formēto detaļu porainība ir mazāka par 0,3%, un triecienizturība ir palielināta par 45%, salīdzinot ar detaļām, kas izgatavotas, izmantojot tradicionālās veidnes, pilnībā izturot 300 000 ciklu šasijas pulsējošā noguruma drošības testu.

 

Integrēta veidņu struktūra ar iegultām metāla buksēm

Bukses stiprinājuma punkti abos balstiekārtas galos kalpo kā serdes slodzes-nesošās zonas. Veidne ir aprīkota ar iebūvētiem-automātiskās pozicionēšanas ieliktņiem buksēm, kas ļauj tieši iestrādāt metāla bukses, ieklājot šķiedras sagataves. Hibrīdās oglekļa-stikla šķiedras tiek presētas-vienā solī, veidojot bezšuvju saiti starp buksēm un kompozītmateriālu substrātu pēc formēšanas. Nav nepieciešami nekādi turpmāki presēšanas-piestiprināšanas vai līmēšanas procesi. Atsevišķas detaļas apstrādes laiks ir samazināts par 60%, un montāžas izmēru kļūda tiek kontrolēta ar mazāku vai vienādu ar 0,02 mm, kas atbilst transportlīdzekļu oriģinālo iekārtu ražotāju automātiskās montāžas līnijas standartiem.

 

 

III. Pelējuma{1}}vadītā rūpnieciskā sadarbība augšup un lejup

Kā veidņu ražotājs Taizhou Huangyan Jiutai Mold Co., Ltd. sniedz ne tikai instrumentus. Tā ir izveidojusi vienas -pieturas pakalpojumu sistēmu, kas aptver "materiālu formulu saskaņošanu – pielāgotu veidņu izstrādi – veidņu izmēģinājuma pārbaudi – masveida ražošanas procesa nodošanu”.

 

Uzņēmums pārvalda iekšēju-kompozītmateriālu izmēģinājumu darbnīcu, kas aprīkota ar tonnāžas formēšanas presēm un ātrgaitas-iesmidzināšanas iekārtām. Tas var pabeigt pilnu-procesa paraugu ņemšanu, mehāniskās veiktspējas testēšanu un hibrīda oglekļa-stikla šķiedras komponentu izmēru pārbaudi, tādējādi par 30% samazinot jaunu produktu izstrādes ciklus autoražotājiem.

 

Uzņēmums ir izstrādājis veidņu tehnoloģijas pārstrādājamiem termoplastiskiem kompozītmateriāliem, lai tie atbilstu zemas{0}}oglekļa aprites ekonomikas tendencei. Veidotās hibrīda oglekļa -stikla šķiedras daļas var pārstrādāt un atkārtoti izgatavot augstā temperatūrā, palīdzot transportlīdzekļu ražotājiem sasniegt oglekļa emisiju samazināšanas un oglekļa neitralitātes mērķus.

 

Turklāt, automobiļu šasijai attīstoties inteliģences un integrācijas virzienā, stikla šķiedras un oglekļa šķiedras balstiekārtās pakāpeniski tiks iekļautas sensora funkcijas. Kompozītmateriālu formēšanas laikā var iegult optisko šķiedru sensorus, deformācijas mērītājus un citus komponentus, lai pārraudzītu reāllaika datus, piemēram, piekares spriegumu un vibrāciju, atbalstot inteliģentu braukšanu un aktīvās piekares vadību un vēl vairāk uzlabojot transportlīdzekļa drošību un vadāmību.

 

 

Stikla šķiedras balstiekārtas ir vērstas uz pilna -dzīves-cikla izmaksu priekšrocībām, apmierinot masu-tirgus transportlīdzekļu visaptverošās prasības pēc viegla dizaina, uzticamības un izmaksu kontroles. Oglekļa šķiedras balstiekārtām ir izcilas veiktspējas īpašības, kas nodrošina augstākās klases-un jaunas enerģijas transportlīdzekļus, lai sasniegtu visus-uzlabojumus vadāmībā, braukšanas diapazonā un braukšanas komfortā. Ar diferencētu tirgus pozicionēšanu abu veidu balstiekārtas kopīgi veicina automobiļu šasiju materiālu pārveidi no parastā tērauda uz kompozītmateriāliem.

 

Virzoties uz priekšu, nepārtraukti pilnveidojoties materiālu tehnoloģijām un liešanas procesiem, stikla šķiedras balstiekārtas attīstīsies uz augstāku veiktspēju, oglekļa šķiedras balstiekārtas sasniegs izmaksu samazinājuma sasniegumus, un hibrīdkompozītmateriāli kļūs par optimālu izvēli vidējas -klases transportlīdzekļiem. Šie trīs materiālu risinājumi kopā veidos daudzveidīgu automobiļu šasiju materiālu ainavu, nodrošinot pielāgotus-risinājumus visu līmeņu transportlīdzekļiem un virzot ilgtspējīgu autobūves nozares attīstību uz vieglu, augstas veiktspējas un videi{4}}draudzīgu ražošanu.