SMC在汽车上的应用.doc

SMC在汽车工业中的应用xxxx汽车工业是一个国家的重要支柱工业，是衡量一个国家综合国力强弱的标志。世界汽车工业正朝着轻量、高速、安全、节能、低污染方向发展，采用新型复合材料制造汽车车身零部件是实现汽车轻量化的有效途径之一。SMC（Sheet Molding Compound）复合材料具有设计自由度大、不锈蚀、轻质高强、成型工艺性好等优点，是汽车工业以塑代钢的理想材料。SMC的工艺特性与地位SMC作为一种先进的复合材料，已成为玻璃钢模压成型工艺中最重要的模压料。SMC技术的开发成功，开创了现代化汽车工业中大量应用FRP的新局面。SMC工艺在整个玻璃钢工艺中占据举足轻重的位置，目前，在美、日、西欧等国，SMC工艺在整个玻璃钢工艺中所占比例超过20%，有的国家甚至达到了40%。SMC工艺综合了预混料的优良成型性和吸附预成型制品的良好强度，克服了其它工艺弱点，其工艺特点如下：（1）操作方便，易于实现自动化成型，生产效率高。（2）通过改变或调整SMC配方，可实现成型工艺性的优化和制品性能的可设计。（30）流动性好，可成型结构复杂的制件或大型制件。（4）制品尺寸稳定性好，表面光滑，可达到A级表面。 正是由于SMC的优良工艺性，所以SMC工艺在世界范围内获得了迅猛的发展，在许多发达国家已成为制造汽车零部件的主要工艺。SMC组成及制品典型性能SMC（Sheet Molding Compound）是把低黏度的树脂化合物浸透到短切玻璃纤维中而成的连续片状预成型材料。其成分包括不饱和聚酯树脂、引发剂、填料、低收缩添加剂、增稠剂、脱模剂、着色剂以及增强材料。用于汽车零部件的SMC材料组成中主要材料是不饱和聚酯树脂、低收缩剂和SMC无碱无捻粗纱，这三大材料目前国内均有著名大型公司制造，质量达到欧美发达国家水平。南京金陵帝斯曼公司、常州华日新材有限公司生产的不饱和聚酯树脂享誉海内外；重庆国际复合材料有限公司的SMC粗纱，70%以上出口到欧洲、南美洲和澳大利亚、南非、日本等地。2002年3月19日，年产1.8万吨的优质玻纤生产线正式投产，该线是我国目前较大的玻纤生产线；低收缩剂材料方面，有金陵帝斯曼公司、上海上纬公司提供。SMC制品典型性能如表1：SMC制品典型性能 表1项 目性能数据项 目性能数据拉伸强度 /MPa84140连续耐热性/149177拉伸模量 /GPa6.314燃烧速率慢自熄弯曲强度 /MPa175280巴氏硬度4080弯曲模量 /GPa8.870吸湿性（24h）/%0.11.0压缩强度 /MPa105210耐化学性良优冲击强度（缺口）/Kg/m43108强 酸一 般相对密度1.72.0弱 碱一 般变形温度/177232强 碱一 般有机溶剂良优正常玻纤含量/%35SMC部件在国内外汽车上应用现状 目前，国内外汽车用玻璃钢已经起步，并呈现逐年上升的势头，但主要用于多品种、小批量车型上，成型工艺朝着多元化方向发展，除手糊工艺外，RTM、SMC和缠绕工艺已陆续得到应用。如北京汽车玻璃钢制品公司和吉林东风化工厂均形成年产几十万件SMC制品的生产能力；北京汽车玻璃钢总公司为南汽“依维柯”生产的SMC保险杠已达到意大利同类产品水平；二汽EQ153车型使用的国产SMC轮罩前尾板等也达到日本同类产品水平；重庆益鑫复合材料制品有限公司为重庆重汽集团公司、陕西重型汽车集团公司、中国重型汽车集团济南卡车公司配套生产重型汽车保险杠、散热器面罩、脚踏板、导流罩等产品。目前已成为西南地区重车零部件生在国内汽车上应用如表2。SMC零部件在国内汽车上应用 表2制 造 厂车 型SMC零部件数 量重 量第一汽车集团公司解放142奥迪100发动机箱体油盖导风管后行李箱背衬2140.6东风汽车集团公司EQ140-2面包车左右前围板左右轮罩散热器面罩前保险杠221111. 81. 66跃进汽车公司IVECO前保险杠118.5北京普车有限公司BJ2021左右车门上端左右B柱左右前支撑板散热器面罩后举开门422114.50. 60.23.713.5重庆重型汽车集团公司STEYR散热器面罩付保险杠11168据报道，美国汽车制造业消耗各种类型的复合材料以热固性复合材料SMC、BMC为主要部分。目前已实用化的SMC汽车部件375种。1996年又增加了80多种。GM公司在Camaro车和Firtebeird车上使用了SMC车顶，后门和侧门。Ford公司在Mustang车上应用了SMC发动机罩等并将在LinCon Contirrental车上应用SMC盖板，发罩和前防护板，1997年美国汽车用玻璃钢达到497kt。汽车制造业也是欧洲玻璃钢的最大市场，1995年汽车用的玻璃钢用量达到400 kt，其中轿车、轻型车、商用车用量占75%。今天，全世界汽车拥有量约为7亿辆，平均每辆车应用塑料达200kg，占整个车的20%。用于制作内装饰件有仪表盘、车厅内板、后护板、车内顶、发动机罩等，外部件有保险杠、挡泥板、导流罩等，功能与结构件主要有天然气气瓶、油箱、风扇叶片等，其中大部分件是用SMC制作的。就地区而言，北美地区SMC部件的产量和种类都为最多。众所周知，美国的汽车制造业具世界上各列前茅，其采用FRP制造汽车的技术水平也是首屈一指。SMC已成为美国汽车保险杠、发动机罩、挡泥板等部件的主要材料。表3为美国汽车SMC协会列出的1991年大中型SMC部件的应用情况。1991年美国汽车大、中型SMC部件的应用情况 表3部件名称车 型单重/kg/件数量/件驾驶室总成Mack重型货车272.41发动机罩Ford L系列7525AeroA级61.614MackCH60061.66Chevroletc636.81Corvette23.626车顶Blazer/Jimmy46.325前发动机罩FordLTL1003VolvoWG系列72.25载重货车左右车门Aero-Star18.22.6举开门Aeroster17.7177Ramcharger17.51.8后底板Corvette16.423 21世纪是复合材料的时代，SMC将会在汽车工业中发挥重大的作用。随着原材料的发展和工艺上的不断改进，我国在汽车应用玻璃钢复合材料将是今后汽车工业发展的