ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Композиционные материалы, их свойства и применение из "Справочник по композиционным материалам Книга 2 " Простота переработки и разнообразие свойств АП в сочетании с различными технологическими процессами изготовления деталей из них предоставляют конструкторам широкие возможности в сравнении с металлами. Хотя АП, как правило, менее жесткие, детали и узлы из них можно легко спроектировать так, что они по своим функциональным качествам не будут уступать штампованным из листовой стали. Ими можно заменить отливки, поковки и прессованные металлические профили. При этом снижается масса, повышается коррозионная стойкость, а зачастую также ударопрочность и выносливость. Эти свойства крайне важны для капотов и крыльев грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, при изготовлении которых традиционную листовую сталь уже успешно заменили полиэфирной смолой, армированной стекловолокном. Так как эти синтетические материалы показали высокие эксплуатационные качества и были одобрены потребителем, теперь из них заказывают крыши, нижние боковины и двери кабин и даже целые кабины для большегрузных автомобилей. Сравнительная характеристика основных механических свойств АП и металлов приведена в табл. 26.3, по данным фирмы Форд мотор . Показатели усталости весьма общие из-за недостаточного объема испытаний, множества составов АП, различия методов испытаний и критериев оценки усталостного разрушения. [c.488] ВОЗМОЖНОСТЬ применения АП для изготовления полунесущих наружных и облицовочных деталей массово выпускаемых Лесковых автомобилей, например кузовных панелей автомобиля Корвет , надставок крыльев, панелей—обрамлений облицовок радиаторов, боковин передка кузова, обрамлений окон и брызговиков колес. Кроме того, из листового формовочного материала изготовляют спойлеры спортивных автомобилей, панели крыш автофургонов для спортивных поездок, а также цельные передние и задние панели автомобилей-домиков (дач). Капоты, склеенные из двух панелей, применяли на спортивных автомобилях в ограниченном количестве, достигая определенных конструкционных преимуществ. Для ремонта кузовов автомобилей Корвет стали поставлять цельный капот с отформованными вместе с панелью ребрами жесткости на ее внутренней стороне. Возможность изготовления с высокой точностью крупных деталей сложной конфигурации за одну формовочную операцию с последующей ручной зачисткой и окрашиванием на существующих поточных линиях делает АП наиболее выгодным материалом. Термореактивную полиэфирную смолу используют в основном как связующее при формовании наружных кузовных панелей, которые затем окрашивают в тон окраски металлических деталей. [c.489] Длительное время практически все рефрижераторные и многие сухогрузные прицепы облицовывают изнутри панелями из армированных стекловолокном полиэфирных смол. Эти панели могут быть плоскими и гофрированными. Их применяют также для наружной облицовки. Они могут выполнять важную конструкционную функцию кузова прицепа. Панели способны противостоять тяжелым условиям износа и ударных нагрузок, за исключением лобовых ударов вилочных автопогрузчиков, и допускают очистку горячим паром. [c.490] Железнодорожные вагоны-хопперы, предназначенные для перевозки пищевого зерна и других сыпучих грузов, включая соль и вызывающие коррозию удобрения, комплектуют герметично закрывающимися крышками-люками из АП, отличающимися высокой долговечностью, малой массой (для удобства открывания) и низкой стоимостью. В железнодорожных вагонах применяют (или рассматривают возможность применения) также изготовленные из АП двери, раздвижные перегородки и различные погрузочные приспособления, а также цельнопластиковые хопперы. [c.490] Путь к успешному решению поставленной задачи лежит через уменьшение массы транспортного средства, что требует как уменьшения размеров легковых автомобилей, так и применения в них более легких материалов по сравнению с традиционными. Если предположить, что мош,ность двигателя будет уменьшаться по мере снижения массы автомобиля при сохранении КПД силовой передачи, то для увеличения удельного пробега на 0,43 км/л потребуется облегчить автомобиль на 83 кг. Снижение массы через уменьшение размеров автомобиля на данном этапе служит исходным решением. Одновременно проводятся тщ,ательные ис-слецования легких материалов. [c.491] Происходит переоценка сталей повышенной прочности (детали из них будут легче), более легких металлов и всех пластиков с соотнесением массы и физико-механических свойств. Во многих случаях стоимость играет второстепенную роль. По сравнению с 1979 г, предполагалось к 1985 г. снизить количество черных металлов в обычном легковом автомобиле на 25 %, хотя модели 1979 г. уже были сильно уменьшены. В то же время за указанный период количество алюминиевых сплавов и пластиков должно было увеличиться на 60 %. В табл. 26.4 приведены сведения о применяемых перспективных материалах по данным фирмы Питтсбург плейт гласе (Пи-пи-джи) индастриз . [c.491] Во многих случаях пластики следует применять в конструкционных высоконагруженных деталях, требуюш,их использования АП. Капоты, дверцы и крышки багажников в основном изготовляют из АП, так как суш,ествуюш,ая технология и опыт позволяют предполагать наличие малой степени риска, если вообш,е таковой имеется, в случае применения для этих деталей. Примером возможности снижения массы при внедрении АП может служить задний откидной борт автомобиля фургонного типа марки В фирмы Дженерал моторе , дающий снижение массы на 9 кг. Компоненты ходовой части, такие как опора системы силовой передачи, панели опоры радиатора, детали бампера, рессоры и колеса также дают существенную возможность снижения массы. Такие конструкционные применения требуют использования новых высокопрочных, содержащих большое количество стекловолокна (или его смеси с углеродным волокном) композитов, свойства которых в сравнении с металлом приведены в табл. 26.5 и на рис. 26.1 и 26.2. [c.491] Большинство таких будущих областей применения было продемонстрировано в качестве прототипов на модели транспортного средства Феникс фирмы Дженерал моторе . Внутренние панели капота и крышки багажника кузова родстер являются конструкционными армированными волокном пластиками (АВП), так же как и мостик вдоль наливных горловин автоцистерн, кронштейн крыла и опора радиатора снижают массу на 5,5 кг и заменяют семь деталей из металла опора коробки передач — снижение на 2 кг боковые кронштейны буфера, дверные кронштейны и колеса дают экономию 4,5 кг. [c.493] Новые разработки, развитие прототипов и техники формования, а также широко проводимые испытания используются в качестве распространенных факторов в производстве моделей транспортных средств. [c.493] Поперечная задняя рессора из эпоксидной смолы, армированной стекловолокном, уже используется в промышленном варианте автомобиля Корвет . [c.493] С учетом финансовых правил, гарантирующих в настоящее время пятилетнюю ссуду на покупку новых автомобилей, коррозионная стойкость стеклопластиков становится весьма важной в сравнении со стойкостью стали. [c.494] Вернуться к основной статье