В последние годы различные требования людей к автокреслам в связи с быстрым развитием автомобильной промышленности продолжают улучшаться, автокресла легкие, многофункциональные, экологический комфорт и безопасность являются основными потребностями людей в автокреслах. Поэтому эти аспекты постепенно стали основным направлением развития автокресел.

Длинноволокнистый композитный материал состоит из смолы и длинноволокнистого композитного материала с различными характеристиками, такими как высокая прочность, низкая плотность, короткое время производства и простота формования, что соответствует текущей тенденции развития автомобилей. сидений, поэтому в автомобильной промышленности он постепенно стал предпочтительным материалом для автомобильных сидений.

Обзор автокресел

Автомобильные сиденья в основном состоят из четырех частей: чехла, подушки сиденья, пенопласта и каркаса сиденья. Кроме того, из-за различных потребностей рынка некоторые сиденья также оснащены подлокотниками, опорами для талии или компонентами комфорта, связанными с массажем. Некоторые сиденья также имеют другие функции хранения, такие как подстаканники и выдвижные ящики.

В настоящее время потребители все чаще требуют легкости, комфорта, безопасности и других аспектов конструкции автокресел. Однако большинство основных материалов обычных сидений представляют собой металлические материалы, металл имеет большую плотность, а возможности для разработки облегчения автомобильных сидений за счет оптимизации только структуры и дизайна ограничены.

Композит, армированный длинными волокнами, обладает превосходными механическими свойствами и позволяет добиться значительного облегчения. Поэтому он постепенно применяется в автомобильной отрасли не только в самых простых, не важных деталях, но и в некоторых функциональных деталях сложной формы, таких как каркас сиденья и модуль переднего сегмента.

Важность легкости автомобилей

Легкость автомобиля означает, что на основе обеспечения безопасности и прочности автомобиля общий вес автомобиля снижается в максимальной степени, чтобы повысить мощность автомобиля, и снизить выбросы и расход топлива.

По данным соответствующих испытаний, количество топлива автомобиля имеет самую прямую зависимость от веса самого автомобиля: на каждый 1 кг снижения массы автомобиля расход топлива на 100 километров пути может снизиться на 0,2-0,8. L, обычно около 4-5% от первоначального потребления. Таким образом, на данном этапе, на фоне развития автомобилей, постепенно отдающего предпочтение защите окружающей среды и энергосбережению, легкий вес современного автомобиля имеет большое значение в его проектировании и процессе производства.

Автокресло – одна из важнейших частей салона автомобиля. Согласно опросу, вес автокресла составляет от 1% до 2% веса всего тела. Хотя автокресло занимает небольшую долю от общего веса тела. Однако, поскольку это одна из важнейших частей автомобиля, ее вклад в облегчение всего автомобиля нельзя недооценивать.

Автомобильное сиденье — одна из наиболее сложных частей во всем процессе проектирования автомобиля. Процесс проектирования автомобильных сидений необходимо учитывать со многих аспектов, таких как безопасность, эстетическая форма, функциональное разнообразие и комфорт. Легкая конструкция автокресел может быть реализована только при условии соблюдения требований, предъявляемых к традиционным автокреслам. При уменьшении веса автокресла необходимо гарантировать основные характеристики автокресла, особенно безопасность сиденья. Под влиянием этих требований облегченная конструкция автокресел становится все более сложной и заслуживающей исследования.

Применение длинноволокнистых композитов в автомобилестроении

Композитные материалы с длинными волокнами также быстро развиваются с быстрым развитием промышленной экономики. На данном этапе производство длинноволокнистых композитов стало одной из самых быстрорастущих отраслей промышленности армированных пластмасс.

Доля применения длинноволокнистых композитных материалов в автомобильной отрасли велика, составляя около 33% от общего потребления, и будет продолжать расти с развитием автомобильной промышленности. В настоящее время длинноволокнистые композиционные материалы широко используются в автомобильном интерьере, функциональных деталях и конструктивных деталях. Использование длинноволокнистых композитных материалов для замены традиционных металлических материалов может снизить вес автомобилей, а также упростить производственный процесс и модульное производство.

General Motors, один из крупнейших производителей автомобилей в мире, применил композитные материалы из длинного стекловолокна для грузовых бортов спортивных автомобилей и легких грузовиков. Ford — один из многих лидеров в области применения композитных материалов. В качестве материала для изоляционных панелей кузова в ее автомобилях используется листовой пластик, армированный волокном. В 2011 году материал PP-LGF50 был использован в водительском сиденье определенной модели автомобиля BMW производства Германии, что позволило снизить массу автокресла на 63%, а также увеличить срок службы автокресла.

Применение длинноволокнистого композитного материала в автомобильных сиденьях

1) Увеличение срока службы и безопасности сиденья
Сопротивление усталости длинноволокнистого композитного материала выше и он имеет больше матрицы. Его усталостный перелом не возникает внезапно, а медленно распространяется от матрицы к коллективному интерфейсу и волокну.

Таким образом, люди могут заранее обнаружить повреждение длинноволокнистых композитных материалов и вовремя принять соответствующие меры по устранению, эффективно увеличивая срок службы сиденья.

Помимо усталостной прочности, длинноволокнистые композиционные материалы также обладают стабильной безопасностью: при перегрузке деталей из этого материала роль автокресла не исчезнет сразу, а сначала сломается небольшое количество волокон. Тогда нагрузка быстро перераспределяется и передается на неповрежденные волокна, так что весь компонент не будет разрушен большой нагрузкой за короткое время.

2) Уменьшите амплитуду вибрации сиденья
Между границей раздела длинноволокнистого композита и матрицей существует большое демпфирование, и он имеет хорошие характеристики гашения вибраций. Когда одинаковый размер и форма длинноволокнистого композитного материала и металлического материала испытываются в одних и тех же условиях, время затухания первого короче, чем у второго. Таким образом, автомобильное кресло из длинноволокнистого композитного материала эффективно снижает частоту и продолжительность вибрации сиденья.

3) Снизить стоимость мест
При обработке длинноволокнистых композиционных материалов не требуется никаких химических реакций: армированное волокно напрямую экструдируется в заданном направлении и одновременно укладывается на матрицу, образуя структуру укладки и сжимая ее в высокоскоростном гидравлическом прессе. нажимать. Этот метод не только экономит затраты на покупку полуфабрикатов и снижает себестоимость производства, но также гарантирует длину волокна и оптимизирует механические свойства детали.

Кроме того, матрица объединяется с волокном, а затем форма нагревается и отверждается, ее можно изготовить из длинноволокнистых композитных деталей, а в процессе производства матрица превращается из жидкости в твердое вещество, поэтому автокресло Изготовленные из длинноволокнистых композитных материалов, их нелегко взломать.

4) Уменьшить повреждение седла при высокой температуре
Композитные материалы с длинными волокнами могут достигать высокой термостойкости при нормальных условиях. Когда обычный алюминиевый сплав находится при высокой температуре, его модуль упругости значительно снижается. Однако в тех же условиях модуль упругости и прочность композита, армированного длинноволокнистыми материалами, могут оставаться неизменными. Поскольку длинноволокнистый композит имеет небольшую теплопроводность, его устойчивость к высоким температурам лучше. Применение длинноволокнистых композитных материалов для автомобильных сидений позволяет эффективно снизить степень повреждения автомобильных сидений в условиях высоких температур.

5) Поддержание устойчивости сиденья при различных характеристиках
Характеристиками длинноволокнистых композитов являются высокая удельная жесткость и высокая удельная прочность, а их свойства имеют широкий диапазон изменения. В зависимости от различного волокнистого материала, содержания волокон и направления укладки, расчетный индекс прочности продукта, огнезащитные характеристики и модуль упругости также различаются. Когда длинноволокнистый композитный материал растягивается в одном направлении при определенном режиме укладки, материал также может растягиваться перпендикулярно направлению растяжения, что полностью отличается от обычно используемых материалов. В процессе проектирования автомобильных сидений следует выбирать материалы, которые легко проектировать и которые могут сохранять стабильные характеристики. Длинноволокнистые композиционные материалы можно гибко проектировать в различных формах, сохраняя при этом стабильность всех аспектов их характеристик.

Заключение

Автокресло, как грузоподъемность автомобиля, играет очень важную роль в обеспечении безопасности людей в автомобиле при возникновении дорожно-транспортного происшествия.

Поэтому развитие легкости, комфорта и безопасности является неизбежной тенденцией в разработке автокресел. Композитный материал с длинными волокнами обладает множеством отличных характеристик, улучшает качество автомобильных сидений, одновременно снижая их качество, улучшая различные характеристики и одновременно снижая стоимость.

Можно видеть, что с быстрым развитием автомобильной промышленности и постоянным улучшением технического уровня в разработке длинноволокнистых композиционных материалов, перспектива применения длинноволокнистых композиционных материалов в автомобильных сиденьях будет все более широкой.