English
اطلاعات تماس
 
تلفن: 77491206 -021
نمابر: 77491206 -021
آدرس دبیرخانه: تهران: نارمك،دانشگاه علم و صنعت ايران، انجمن علمي كامپوزيت ايران، صندوق پستي 16845/188 ايميل: info@irancsa.ir
پست الکترونیکی: m.beheshty@ippi.ac.ir
کد پستی: 1684613114
كاربرد کامپوزیتها در خودرو

کامپوزیتها و کاربردشان در خودرو

تهیه کننده: علی رضا مکی پور

ویراستار: محمدحسین بهشتی

پاییز 1392

کامپوزیت چیست ؟

کامپوزیت یا ماده مرکب، ترکیبی است که از دو فاز تشکیل شده است:

فاز ماتریس یا زمینه

فاز تقویت کننده

فاز ماتریس یا زمینه ضمن این که میتواند از مواد متنوعی باشد چند وظیفه به شرح ذیل دارد که صرف نظر از نوع ماده ایی که استفاده می­گردد این وظایف به عهده اش میباشد:

نگهداری فاز تقویت کننده

محافظت فاز تقویت کننده از عواملی مانند سایش –ضربه و شرایط محیطی

فاز تقویت کننده همانطور که از نامش معلوم است وظیفه تقویت و بهبود خواص فاز ماتریس را عهده دار است

حال با تعریف اجمالی فوق که میتوان تکمیل شده اش را در هر کتاب کامپوزیت یافت اشاره ای به روشهای تولیدقطعات کامپوزیت می­شود.

کامپوزیتها با روشها و مواد  بسیار متنوعی تولید میشوند، عواملی که منجر به انتخاب نوع روش  و ماده تشکیل دهنده تولید یک قطعه کامپوزیت میگردد عبارتند از:

ابعاد قطعه

تیراژ

خواص مکانیکی

خواص شیمیایی

 

 

اطلاع از هر یک از موارد فوق طراح را در جهت طراحی فرایند تولید و نوع مواد مصرفی یاری مینماید لذا روشن نمودن این پارامترها از نکات بسیار اساسی در تولید میباشد.

انواع کامپوزیتها:

یک از روشهای طبقه بندی کامپوزیتها از نقطه نظر نوع ماتریس یا زمینه است که در شکل زیر نشان داده شده است:

در شكل فوق الذكر عناوين كامل مخففهاي استفاده شده عبارتند از:

SMC; Sheet Molding Compounds

BMC; Bulk Molding Compounds

RTM; Resin Transfer Molding

HLU; Hand Lay-up

مواد SMC یا ترکیبات قالبگیری ورقه­ای به روش قالبگیری فشاری گرم قالبگیری می­شوند و قطعات تولیدی با این مواد از مقاومت حرارتی بالا و خواص مکانیکی مناسب برخوردارند. مواد BMC مشابه مواد SMC هستند ولی از خواص مکانیکی ضعیفتری برخوردارند.  RTM یکی از روشهای برپایه رزینهای گرماسخت است با این تفاوت که در دمای محیط پخت می­شوند. قطعات تولیدی میتوانند بسیار بزرگ باشند و خواص مکانیکی خوب را از این روش میتوان انتظار داشت. این روشها در شاخه گرماسخت­ها گنجانده می­شوند بدلیل اینکه فاز زمینه (ماتریس) از خانواده رزینهای گرماسخت انتخاب می­گردد.

دو روش دیگری که در نمودار به آنها اشاره شده است کامپوزیت­های گرمانرمالیاف کوتاه و الیاف بلند می­باشد که همانطور که از نامشان پیدااست فاز نگهدارنده آنها از پلیمرهای گرمانرم نظیر پلی پروپیلن می­باشند.

راهنمای انتخاب روش تولید

نام فرایند

مقاومت حرارتی

خواص مکانیکی

مقاومت شیمیایی

رنگ پذیری

سهولت تولید

هزینه (تجهیزات-قالب-پرس)

انرژی بری تولید

هزینه قطعه

(مواد اولیه-نفر)

تیراژ تولید

SMC

عالی

عالی

عالی

خوب-عالی

خوب

بالا

متوسط

متوسط

خوب

BMC

عالی

عالی

عالی

خوب-عالی

خوب

بالا

متوسط

متوسط

خوب

RTM

عالی

عالی

عالی

خوب-عالی

متوسط

پایین

کم

بالا

متوسط

HLU

عالی

متوسط

عالی

خوب –عالی

سخت

پایین

کم

بالا

متوسط

SFT

متوسط-خوب

خوب

عالی

ضعیف

عالی

بالا

زیاد

پایین

عالی

LFT

متوسط -خوب

خوب

عالی

ضعیف

عالی

بالا

زیاد

پایین

عالی

 

توجه: در مواردی که دوحالت خوب-عالی و متوسط –خوب عنوان شده اشاره به حالات مختلف و امکان استفاده از گریدهای مختلف و افزودنی های لازم میباشد.

کامپوزیت چرا در خودرو:

- بالا رفتن سطح ایمنی خودرو با توجه به کاهش وزن و خواص قطعات

– کاهش مصرف سوخت با توجه به کاهش وزن.

– امکان تولید قطعات پیچیده.

           -  سرعت تولید و منابع در دسترس.

 

نمونه قطعات تولیدی:

در ادامه برخی از قطعاتی که با هریک از روشهای فوق تولید شده اند آورده شده است.

بال عقب خودرو

کاربرد: حفظ تعادل در سرعتهای بالا.      جنس :SMC

 

نگهدارنده شیشه

کاربرد: نگهداری شیشه جلوی خودرو- انتقال ضربه                جنس: SMC

 

نمونه ایی از یک درب خودرو(عقب)     جنس :SMC

 

نمونه ایی از یک قالب SMC