Negli ultimi anni, i vari requisiti delle persone per i seggiolini auto con il rapido sviluppo dell'industria automobilistica continuano a migliorare, i seggiolini auto leggeri, multifunzionali, il comfort ambientale e la sicurezza sono i bisogni fondamentali delle persone per i seggiolini auto. Pertanto, questi aspetti sono diventati gradualmente la direzione principale dello sviluppo dei seggiolini per auto.

Il materiale composito a fibra lunga è composto da resina e materiale composito a fibra lunga, con una varietà di caratteristiche, come elevata resistenza, bassa densità, tempi di produzione brevi e facile da modellare, adatto all'attuale tendenza di sviluppo delle automobili sedili, quindi nell'industria automobilistica è gradualmente diventato il materiale preferito per i sedili delle auto.

Panoramica dei seggiolini auto

I seggiolini auto sono composti principalmente da quattro parti: rivestimento del sedile, cuscino del sedile, schiuma del sedile e scheletro del sedile. Inoltre, a causa delle diverse esigenze del mercato, alcuni sedili sono dotati anche di braccioli, supporti per la vita o componenti di comfort legati al massaggio. Alcuni sedili sono dotati anche di altre funzioni portaoggetti, come portabicchieri e cassetti.

Attualmente, i consumatori richiedono sempre più leggerezza, comfort, sicurezza e altri aspetti della progettazione dei seggiolini per auto. Tuttavia, la maggior parte dei materiali principali dei sedili convenzionali sono materiali metallici, la densità del metallo è pesante e lo spazio di sviluppo per migliorare la leggerezza dei seggiolini auto ottimizzando solo la struttura e il design è stato limitato.

Il composito rinforzato con fibre lunghe ha eccellenti proprietà meccaniche e può ottenere un significativo effetto leggero. Pertanto, viene gradualmente applicato nel campo automobilistico, non solo nelle parti più semplici e non importanti, ma anche in alcune parti funzionali di forma complessa, come lo scheletro del sedile e il modulo del segmento anteriore.

L'importanza della leggerezza automobilistica

La leggerezza dell'auto significa che, sulla base delle prestazioni di sicurezza e della robustezza dell'auto, il peso complessivo dell'auto viene ridotto al massimo, in modo da aumentare la potenza dell'auto e ridurre le emissioni e il consumo di carburante.

Secondo test pertinenti, la quantità di carburante dell'auto ha il rapporto più diretto con il peso dell'auto stessa: per ogni kg di riduzione della massa dell'auto, il consumo di carburante di 100 chilometri può essere ridotto di 0,2-0,8 L, solitamente circa il 4%-5% del consumo originale. Pertanto, in questa fase, nel contesto dello sviluppo automobilistico che favorisce gradualmente la protezione dell'ambiente e il risparmio energetico, la leggerezza dell'automobile moderna è di grande importanza nel suo processo di progettazione e produzione.

Il seggiolino auto è una delle parti più importanti all'interno dell'auto. Secondo lo studio, il peso del seggiolino auto rappresenta dall'1% al 2% dell'intero corpo. Sebbene il seggiolino auto occupi una piccola percentuale del peso totale del corpo. Tuttavia, essendo una delle parti più importanti dell'auto, il suo contributo al processo di alleggerimento dell'intera vettura non può essere sottovalutato.

Il seggiolino auto è una delle parti più complicate dell'intero processo di progettazione dell'auto. Il processo di progettazione dei seggiolini auto deve essere considerato sotto molti aspetti, come la sicurezza, la forma estetica, la diversità funzionale e il comfort. Solo con la premessa di soddisfare i requisiti dei seggiolini auto tradizionali è possibile implementare il design leggero dei seggiolini auto. Riducendo il peso del seggiolino auto, è necessario garantire le prestazioni di base del seggiolino auto, in particolare la sicurezza del sedile. Sotto l'influenza di questi requisiti, il design leggero dei seggiolini auto diventa più impegnativo e più degno di ricerca.

Applicazione di compositi a fibra lunga nel settore automobilistico

Anche i materiali compositi a fibra lunga si sono sviluppati rapidamente con il rapido sviluppo dell'economia industriale. In questa fase, i compositi a fibra lunga sono diventati uno dei settori in più rapida crescita nel settore delle plastiche rinforzate.

La percentuale di applicazione dei materiali compositi a fibra lunga nel settore automobilistico è ampia e rappresenta circa il 33% del consumo totale e continuerà a crescere con lo sviluppo dell'industria automobilistica. Attualmente, i materiali compositi a fibra lunga sono ampiamente utilizzati negli interni automobilistici, nelle parti funzionali e nelle parti strutturali. L'uso di materiali compositi a fibra lunga per sostituire i tradizionali materiali metallici può ridurre il peso delle automobili e semplificare il processo di produzione e la produzione modulare.

General Motors, uno dei maggiori produttori di automobili al mondo, ha applicato materiali compositi in fibra di vetro lunga al pianale di carico dei veicoli sportivi e degli autocarri leggeri. Ford è uno dei tanti leader nell'applicazione dei materiali compositi. Le sue auto utilizzano fogli di plastica rinforzata con fibre come materiale per i pannelli isolanti della carrozzeria. Nel 2011, il materiale PP-LGF50 è stato utilizzato nel sedile di guida di un certo modello di auto prodotto dalla BMW in Germania, il che ha ridotto la massa del seggiolino dell'auto del 63% e ne ha anche aumentato la durata.

L'applicazione di materiale composito a fibra lunga nei sedili delle automobili

1) Migliorare la durata e la sicurezza del sedile
La resistenza alla fatica del materiale composito a fibra lunga è maggiore e ha più matrice. La sua frattura per fatica non scoppia all'improvviso, ma si diffonde lentamente dalla matrice all'interfaccia collettiva e alla fibra.

Pertanto, le persone possono rilevare in anticipo il danno dei materiali compositi a fibra lunga e adottare le misure correttive corrispondenti in tempo, migliorando efficacemente la durata del sedile.

Oltre alla resistenza alla fatica, i materiali compositi a fibra lunga hanno anche una sicurezza stabile, se le parti realizzate con questo materiale vengono sovraccaricate, il ruolo del seggiolino auto non scomparirà immediatamente, ma prima romperà un piccolo numero di fibre. Il carico viene quindi ridistribuito rapidamente e trasferito alle fibre non danneggiate, in modo che l'intero componente non venga abbattuto in breve tempo dal carico pesante.

2) Ridurre l'ampiezza della vibrazione del sedile
C'è un ampio smorzamento tra l'interfaccia del composito a fibra lunga e la matrice e ha buone prestazioni di smorzamento delle vibrazioni. Quando la stessa dimensione e forma del materiale composito a fibra lunga e del materiale metallico vengono testati nelle stesse condizioni, il tempo di decadimento del primo è più breve di quello del secondo. Pertanto, il seggiolino auto che utilizza materiale composito a fibra lunga riduce efficacemente la frequenza delle vibrazioni e la durata del sedile.

3) Ridurre i costi dei posti
Non è richiesta alcuna reazione chimica nella lavorazione di materiali compositi a fibra lunga: la fibra rinforzata viene direttamente estrusa in una direzione predeterminata e disposta contemporaneamente sulla matrice per formare una struttura layup e pressarla in un sistema idraulico ad alta velocità premere. Questo metodo non solo consente di risparmiare sui costi di acquisto dei semilavorati e di ridurre i costi di produzione, ma garantisce anche la lunghezza delle fibre e ottimizza le proprietà meccaniche del componente.

Inoltre, la matrice viene combinata con la fibra, quindi lo stampo viene riscaldato e polimerizzato, può essere costituito da parti composite a fibra lunga e la matrice viene trasformata da fluido a solido durante il processo di produzione, quindi il seggiolino per auto fatto di materiali compositi a fibra lunga non è facile da rompere.

4) Ridurre i danni al sedile ad alta temperatura
I materiali compositi a fibra lunga possono raggiungere una resistenza alle alte temperature in condizioni normali. Quando la normale lega di alluminio è ad alta temperatura, il suo modulo elastico sarà notevolmente ridotto. Tuttavia, alle stesse condizioni, il modulo elastico e la resistenza del composito rinforzato con materiali a fibra lunga possono rimanere invariati. Poiché il composito a fibra lunga ha una piccola conduttività termica, la sua resistenza alle alte temperature è migliore. L'applicazione di materiali compositi a fibra lunga ai seggiolini auto può ridurre efficacemente il grado di danneggiamento dei seggiolini auto in condizioni di temperatura elevata.

5) Mantenere la stabilità delle varie prestazioni del sedile
Le caratteristiche dei compositi a fibra lunga sono elevata rigidità specifica ed elevata resistenza specifica e le loro proprietà presentano un'ampia gamma di variazioni. A seconda del diverso materiale della fibra, del contenuto di fibra e della direzione di posa, anche l'indice di resistenza del prodotto progettato, le prestazioni ignifughe e il modulo elastico sono diversi. Quando il materiale composito a fibra lunga viene allungato in una direzione in una determinata modalità di stratificazione, il materiale può anche essere esteso perpendicolarmente alla direzione di stiramento, il che è completamente diverso dai materiali comunemente usati. Nel processo di progettazione dei seggiolini per auto, dovrebbero essere selezionati materiali facili da progettare e in grado di mantenere prestazioni stabili. I materiali compositi a fibra lunga possono essere progettati in modo flessibile in diverse forme mantenendo la stabilità di tutti gli aspetti delle loro prestazioni.

Conclusione

Considerando la capacità di carico dell'auto, il seggiolino svolge un ruolo molto importante nel garantire la sicurezza delle persone nell'auto quando si verifica un incidente stradale.

Pertanto, lo sviluppo di leggerezza, comfort e sicurezza è una tendenza inevitabile nello sviluppo dei seggiolini per auto. Il materiale composito a fibra lunga ha una varietà di prestazioni eccellenti, migliora la qualità dei seggiolini per auto riducendone la qualità, migliora varie prestazioni e allo stesso tempo riduce i costi.

Si può vedere che con il rapido sviluppo dell'industria automobilistica e il continuo miglioramento del livello tecnico nello sviluppo di materiali compositi a fibra lunga, le prospettive di applicazione dei materiali compositi a fibra lunga nei sedili delle auto saranno sempre più ampie.