ガラス繊維マット強化熱可塑性複合材料 (GMT) の自動車への応用

ガラスマット強化熱可塑性(GMTと呼ばれる)複合材料とは、マトリックスとして熱可塑性樹脂を、強化骨格としてガラス繊維マットを使用した、新規の省エネかつ軽量の複合材料を指します。GMTは複雑な設計機能を持ち、耐衝撃性に優れ、組み立てや再加工が容易なため、半完成品のシート材を生成し、そのまま所望の形状に加工することが可能です。

一、GMT素材の利点

1. より高い強度

GMTの強度はハンドレイアップポリエステルFRP製品と同等で、密度は1.01~1.19g/cmであり、熱硬化性FRP(1.8~2.0g/cm)よりも小さいため強度が高くなります。

2. 高剛性

GMT には GF 生地が含まれているため、時速 10 マイルの衝撃が加わった場合でも形状を維持します。

3. 軽量・省エネ

GMT素材で作られた車のドアの重量は26Kgから15Kgに軽量化でき、背面の厚さも薄くできるため、車のスペースを増やすことができ、エネルギー消費量はわずか60%~80%です。鉄鋼製品の35%〜50%、アルミニウム製品の35%〜50%。

4. 衝撃性能

GMT の衝撃吸収能力は SMC の 2.5 ~ 3 倍です。SMC、スチール、アルミは衝撃力が加わるとへこみや亀裂が生じますが、GMTは安全です。リサイクルしやすく、保存期間が長いというメリットがあります。

二、GMT材料の自動車分野への応用

GMTシートは、高強度で軽量な部品が得られると同時に、設計自由度が高く、衝撃エネルギー吸収性が高く、加工性にも優れています。自動車産業向けの GMT 材料市場は、燃費、リサイクル性、加工の容易さに対する要件が高まり続けるにつれて、着実に成長し続けるでしょう。

現在、GMT材料は自動車業界で広く使用されており、主にシートフレーム、バンパー、ダッシュボード、ボンネット、バッテリーブラケット、フットペダル、フロントエンド、フロア、フェンダー、リアドア、ルーフ、荷物ブラケット、サンバイザー、スペアタイヤなどに使用されています。ラックなど。

自動車における GMT の具体的な用途には次のようなものがあります。

1. シートフレーム

フォード モーター カンパニーの 2015 年型フォード マスタング ロードスターの 2 列目シート バックは、ハンファ L&C の 45% 一方向ガラス繊維強化ガラス繊維マット熱可塑性複合材 (GMT) とセンチュリー ツール & ゲージの工具を使用して、ティア 1 サプライヤー/製造業者のコンチネンタル ストラクチュラル プラスチックスによって圧縮成形設計されました。 、圧縮成形により、荷重下で荷物を保持するための非常に厳しいヨーロッパの安全規制ECEに成功しました。

2. リアアンチコリジョンビーム

2015 ヒュンダイの新しいツーソンの後部の衝突防止ビームは、GMT によって使用されている素材です。スチール製に比べ軽量でクッション性に優れています。安全性能を確保しながら車両重量と燃費を低減します。

3. フロントエンドモジュール

メルセデス・ベンツは、高級クーペ S クラスのフロントエンド モジュラー要素として、Quadrant Plastic Composites GMTexTM 繊維強化熱可塑性複合材料を選択しました。

4.ボディアンダーガード

Quadrant Plastic Composites 製の高性能 GMTex TM で製造されたアンダーボディフードプロテクションが、メルセデス オフロード スペシャル エディションに適用されています。

5. テールゲートのスケルトン

GMTテールゲート構造は、機能一体化と軽量化という従来の利点に加え、GMTの成形性によりスチールやアルミでは不可能な製品形状を実現しており、日産ムラーノや​​インフィニティFX45などに採用されています。

6. ダッシュボードのフレームワーク

GMT のダッシュボード フレーム製造の新しいコンセプトは、すでにフォード グループのいくつかのモデルで使用されています。これらの複合材料は、車両のクロスメンバーを薄い鋼管の形で成形部品に組み込むことにより、幅広い機能の統合を可能にし、従来の方法と比較して、コストを増加させることなく大幅な軽量化を実現します。

GMT はその強度と軽さが高く評価されており、鋼鉄に代わる理想的な構造部品であり、質量を削減します。現在、世界中で複合材料開発が盛んに行われており、世紀の新素材の一つとして注目されています。


投稿日時: 2022 年 3 月 24 日