Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo dell'industria automobilistica, i vari requisiti delle persone per i seggiolini auto continuano a migliorare, il seggiolino auto leggero, multifunzionale, la protezione dell'ambiente, il comfort e la sicurezza sono i bisogni fondamentali delle persone per i seggiolini auto, quindi, questi aspetti sono diventare gradualmente la direzione principale dello sviluppo dei seggiolini auto. Il materiale composito a fibra lunga è composto da resina e materiale composito a fibra lunga, con una varietà di caratteristiche, come alta resistenza, bassa densità, tempi di produzione brevi e facile da formare, adatto all'attuale tendenza di sviluppo dei seggiolini auto, quindi nell'automobile industria, è diventata gradualmente la prima scelta di materiali per seggiolini auto.

1. Panoramica dei seggiolini auto

I seggiolini auto sono composti principalmente da quattro parti: coprisedile, cuscino del sedile, schiuma del sedile e scheletro del sedile. Inoltre, a causa delle diverse richieste del mercato, alcuni sedili hanno anche braccioli, supporti per la vita o massaggi e altri componenti di comfort correlati, e alcuni sedili hanno cuphorers, cassetti e altre funzioni di archiviazione.
Al momento, la leggerezza, il comfort e la sicurezza del design dei seggiolini auto sono di grande importanza. Tuttavia, la maggior parte dei materiali principali dei sedili convenzionali sono materiali metallici, che hanno un'elevata densità e un peso elevato. Pertanto, lo spazio di sviluppo per migliorare la leggerezza dei seggiolini auto solo ottimizzando la struttura e il design è limitato. I materiali compositi rinforzati con fibre lunghe hanno eccellenti proprietà meccaniche e possono ottenere un significativo effetto leggero. Pertanto, vengono gradualmente applicati nel campo automobilistico, non solo nelle parti più semplici e non importanti, ma anche in alcune parti funzionali di forma complessa, come il telaio del sedile e il modulo del segmento anteriore.

2. L'importanza dell'automobile leggera

Automobile leggera significa che sulla base delle prestazioni di sicurezza e della resistenza dell'automobile possono essere garantite, il peso complessivo dell'automobile può essere ridotto al massimo, in modo da aumentare la potenza dell'automobile e ridurre le emissioni e il consumo di carburante . Secondo i test pertinenti, la quantità di carburante del veicolo ha il rapporto più diretto con il peso della trapunta del veicolo stesso. Il consumo di carburante di 100 chilometri può essere ridotto di 0,2 e 0,8 L per ogni kg di riduzione di peso del veicolo, che di solito è circa il 4,5% del consumo originale. Pertanto, sullo sfondo della protezione ambientale e del risparmio energetico nello sviluppo automobilistico, il peso leggero dell'automobile è di grande importanza nel processo di progettazione e produzione dell'automobile moderna.
Il seggiolino auto è una delle parti interne più importanti dell'automobile. Secondo il sondaggio, il peso del seggiolino in tutto il corpo rappresenta il 15% della percentuale. Sebbene il sedile dell'auto occupi una piccola parte del peso totale della carrozzeria, tuttavia, essendo una delle parti più grandi ed estremamente importanti degli interni dell'auto, il suo contributo al processo di leggerezza 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 del seggiolino auto deve essere considerato da molti aspetti, come la sicurezza, la bellezza della forma, la diversità funzionale e il comfort, deve essere stabilito in linea con i requisiti del seggiolino auto tradizionale sotto la premessa, può implementare il peso leggero design del seggiolino auto, ridurre il peso del seggiolino auto allo stesso tempo, devono essere garantite le prestazioni di base del seggiolino auto, in particolare la sicurezza del seggiolino. Sotto l'influenza di questi requisiti, il design leggero del seggiolino auto diventa più stimolante e più degno della ricerca delle persone.

3. Stato applicativo dei compositi a fibra lunga nel settore automotive

Con il rapido sviluppo dell'economia industriale, anche i materiali compositi a fibra lunga si sono sviluppati rapidamente. Attualmente, i materiali compositi a fibra lunga sono diventati una delle industrie in più rapida crescita nel settore delle materie plastiche rinforzate. In Europa e negli Stati Uniti e in altri paesi sviluppati, i materiali compositi a fibra lunga sono stati notevolmente sviluppati, come la Japanese Emperor Company, la LNP Company, la Ticona company, la Saint-Gobain Company e altre aziende di materiali di fama internazionale hanno sviluppato compositi a fibra lunga materiali.
La percentuale di applicazioni del settore automobilistico domestico è ampia, rappresentando circa il 33% del consumo totale e continuerà a crescere con lo sviluppo dell'industria automobilistica. Allo stato attuale, i materiali compositi a fibra lunga sono ampiamente utilizzati negli interni automobilistici, nelle parti funzionali e nelle parti strutturali. La sostituzione dei materiali metallici tradizionali con materiali compositi a fibra lunga può non solo ridurre il peso delle automobili, ma anche semplificare il processo di produzione e la produzione modulare. General Motors, una delle più grandi case automobilistiche del mondo, ha già applicato compositi in fibra di vetro alle sponde di carico di veicoli sportivi e pick-up. Ford è uno dei leader nell'uso di materiali compositi, producendo auto che utilizzano fogli di plastica rinforzati con fibre come isolamento della carrozzeria. Nel 2011, il materiale PP-LGF50 è stato utilizzato nel driver'

4. Applicazione di materiale composito a fibra lunga nel seggiolino auto

4.1 Migliorare la durata e la sicurezza del sedile
La resistenza alla fatica dei compositi a fibra lunga è relativamente elevata. Ha più matrice e la sua frattura da fatica non scoppierà improvvisamente, ma si espanderà lentamente dalla matrice all'interfaccia collettiva e alla fibra. Pertanto, le persone possono trovare 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 i componenti sovraccaricati sono realizzati con questo materiale, il ruolo del seggiolino auto non scomparirà immediatamente, ma prima si romperà un piccolo numero di fibre e il carico verrà rapidamente ridistribuito e trasferito alle fibre che non sono danneggiate, in modo che l'intero componente non verrà rotto da oggetti pesanti in breve tempo.

4.2 Ridurre l'ampiezza delle vibrazioni del sedile
C'è un grande smorzamento tra l'interfaccia del composito a fibre lunghe e la matrice e ha buone prestazioni di smorzamento delle vibrazioni. Quando il composito a fibra lunga con le stesse dimensioni e forma è sottoposto al test di vibrazione nelle stesse condizioni, il tempo di decadimento del primo è più breve di quello del secondo. Pertanto, la frequenza di vibrazione e la durata del sedile vengono ridotte efficacemente utilizzando il materiale composito a fibre lunghe.

4.3 Ridurre il costo del sedile
Nella lavorazione di compositi a fibra lunga non è richiesta alcuna reazione chimica e la fibra rinforzata viene estrusa direttamente in una direzione predeterminata e disposta contemporaneamente
Sulla matrice, la struttura stratificata viene formata e pressata sulla pressa idraulica ad alta velocità, in modo che il composito a fibre lunghe possa essere lavorato. Questo metodo non solo fa risparmiare il costo di acquisto dei semilavorati e riduce i costi di produzione, ma garantisce anche la lunghezza della fibra e ottimizza le proprietà meccaniche del componente [3]. Inoltre, è possibile realizzare parti in composito a fibra lunga combinando la matrice con la fibra e quindi utilizzando lo stampo per il riscaldamento e l'indurimento. In questo processo, la matrice passa da fluida a solida, quindi il seggiolino auto realizzato in materiale composito a fibra lunga non è facile da generare crepe.

4.4 Ridurre il grado di danneggiamento del sedile ad alta temperatura
Il materiale a fibra lunga può ottenere l'effetto della resistenza alle alte temperature in condizioni generali, la normale lega di alluminio a 4 ℃, il suo modulo elastico sarà notevolmente ridotto, ma nelle stesse condizioni, l'uso di materiale a fibra lunga dopo il rinforzo della lega di alluminio, il suo modulo elastico e la sua resistenza possono rimanere invariati. A causa della bassa conducibilità termica del composito a fibra lunga, la sua resistenza alle alte temperature è migliore. L'applicazione di materiale composito a fibra lunga al seggiolino auto può ridurre efficacemente il grado di danno del seggiolino auto in condizioni di alta temperatura.

4.5 Mantenere la stabilità delle varie prestazioni del sedile
Tra le molte caratteristiche dei compositi a fibra lunga, l'elevata rigidità specifica e l'elevata resistenza specifica sono più significative e le loro proprietà hanno un'ampia gamma di variazioni. A seconda dei diversi materiali in fibra, del contenuto di fibre e della direzione di diffusione, anche l'indice di resistenza del prodotto progettato, la proprietà ignifuga e il modulo elastico sono diversi. Quando il materiale composito a fibre lunghe viene stirato in una direzione, il materiale può essere esteso perpendicolarmente alla direzione di stiramento. Questa proprietà è completamente diversa da quella dei materiali comuni. Nel processo di progettazione dei seggiolini auto, dovrebbero essere selezionati materiali facili da progettare e in grado di mantenere prestazioni stabili. I materiali compositi a fibra lunga possono progettare in modo flessibile forme diverse mantenendo prestazioni stabili sotto tutti gli aspetti.

5. conclusione

Il seggiolino auto come la capacità portante delle parti dell'auto, negli incidenti stradali per garantire la sicurezza del veicolo ha un ruolo molto importante, quindi, verso la sicurezza leggera, confortevole e altri aspetti dello sviluppo del seggiolino auto è la tendenza inevitabile. I materiali compositi a fibra lunga hanno una varietà di prestazioni eccellenti, migliorano la qualità del seggiolino auto riducendone la qualità, migliorano le prestazioni riducendo allo stesso tempo i costi, quindi, con il rapido sviluppo dell'industria automobilistica e lo sviluppo della fibra lunga materiali compositi nel livello tecnico del miglioramento continuo, nel seggiolino auto, le prospettive di applicazione dei materiali compositi a fibra lunga saranno sempre più ampie.