Vật liệu composite SMC được sử dụng theo ba cách chính trong ngành ô tô và công nghiệp: các tấm thân xe bên ngoài, các bộ phận kết cấu và dưới nắp ca-pô, và các ứng dụng điện hoặc công nghiệp. Mỗi cách sử dụng đều cho thấy lý do tại sao các nhà sản xuất lựa chọn SMC thay vì các vật liệu truyền thống.

Ứng dụng hàng đầu của các bộ phận thân xe bên ngoài là trong ngành ô tô. Các bộ phận kết cấu và các bộ phận dưới nắp ca-pô là ứng dụng chính thứ hai. Ứng dụng trong lĩnh vực điện và công nghiệp không chỉ giới hạn trong ô tô mà còn mở rộng sang lĩnh vực năng lượng, viễn thông và cơ sở hạ tầng.

Phần này giải thích lý do tại sao SMC phù hợp với từng trường hợp sử dụng và đưa ra các ví dụ thực tế.

Các hạt thủy tinh xốp 3M có thể giúp đạt được mật độ dưới 1,0 g/cc và giảm tổng trọng lượng linh kiện SMC từ 40 - 45% so với các bộ phận kim loại.

Những điểm chính cần ghi nhớ

• Vật liệu composite SMCVật liệu này giúp các tấm thân xe nhẹ hơn 30% so với các bộ phận bằng thép.

• Vật liệu SMC có khả năng chống ăn mòn và loại bỏ nhu cầu phủ thêm lớp bảo vệ lên kim loại.

• SMC giúp giảm chi phí sản xuất khuôn mẫu từ 50 đến 70% khi sản xuất dưới 150.000 chi tiết.

• SMC giúpngăn chặn đám cháyvà giúp tản nhiệt cho vỏ pin xe điện.

• Nắp cống SMC có tuổi thọ hơn 30 năm và chịu được tải trọng 40 tấn mà không bị gỉ sét.

Các tấm thân xe bên ngoài: Ứng dụng hàng đầu của vật liệu composite SMC

Các tấm thân xe bên ngoài là bộ phận được sử dụng nhiều nhất.Vật liệu composite SMCTrong ngành ô tô. Các nhà sản xuất ô tô sử dụng SMC cho cản trước, chắn bùn, cửa sau và các tấm khí động học vì nó tạo ra các bộ phận chắc chắn, nhẹ và có vẻ ngoài đẹp mắt.

Vì sao SMC vượt trội hơn kim loại trong các bộ phận thân xe ô tô

Kim loại sẽ bị gỉ. SMC thì không. Điều nàyvật liệu polyester gia cường sợi thủy tinhVật liệu này có khả năng chống gỉ tốt hơn so với thép hoặc nhôm. Muối biển và hóa chất trên đường không gây hại cho SMC, nhưng kim loại cần thêm lớp phủ để chịu được những điều kiện đó.

Trọng lượng là yếu tố quan trọng đối với mọi loại xe. Các bộ phận SMC nhẹ hơn nhiều so với các bộ phận bằng thép. Dow báo cáo rằng các tấm chắn bùn mới được làm bằng Decoma nhẹ hơn 30% so với các tấm chắn bùn SMC cũ và có khả năng chống va đập và độ bền tốt hơn.

Chi phí của SMC tốt hơn ở mức sản lượng trung bình. Chi phí dụng cụ thấp hơn từ 50 đến 70% so với thép hoặc nhôm đối với sản lượng dưới 150.000 chi tiết mỗi năm. Nắp ca-pô SMC có giá thấp hơn 25% so với nắp ca-pô bằng nhôm. Những khoản tiết kiệm này làm cho SMC trở thành lựa chọn tốt cho cả xe thông thường và xe đặc biệt.

Hoàn thiện hạng A và Tự do thiết kế

Bề mặt loại A là loại có chất lượng cao nhất về mặt thẩm mỹ. Những bề mặt này phải hoàn toàn nhẵn mịn, không có vết xước hay vết lõm. Bề mặt loại A trông đẹp dưới ánh sáng mạnh, từ mọi góc độ và cả khi nhìn gần.

PolymeHợp chất SMC & BMCSản phẩm đạt chất lượng hoàn thiện loại A và sẵn sàng để sơn ngay sau khi ra khỏi khuôn. Điều này khả thi vì khuôn được đánh bóng hoặc mạ niken và vật liệu sạch. Lớp phủ trong khuôn có nghĩa là không cần lớp sơn lót.

Vật liệu composite nhiệt rắn cho phép các nhà thiết kế tạo ra những hình dạng khí động học mới. Khuôn ép chính xác tạo ra các hình dạng phức tạp mà phương pháp dập kim loại không thể thực hiện được. Các gờ, mấu và chi tiết chèn trở thành một phần của sản phẩm ngay trong quá trình đúc.

Cửa, tấm ốp phía sau, cửa sập, mái và cửa nâng là một số bộ phận được SMC sử dụng phổ biến nhất. Những bộ phận này có vẻ ngoài đẹp và có thể chịu được sự hao mòn mà các tấm thân xe phải chịu đựng hàng ngày.

Các bộ phận cấu trúc và bên trong động cơ trong ngành công nghiệp ô tô

Các bộ phận kết cấu và các bộ phận bên trong động cơ là ứng dụng lớn thứ hai của vật liệu composite SMC. Ngành công nghiệp ô tô phụ thuộc vào loại hợp chất đúc tấm này cho các bộ phận cần độ bền cao và chịu nhiệt tốt. SMC trong ngành ô tô được sử dụng trong vỏ pin xe điện, cấu trúc ghế ngồi, nội thất đường ray và các tấm thân xe tải.

Vỏ pin xe điện và bảo vệ nhiệt

Xe điện cần lớp bảo vệ pin mà kim loại không phải lúc nào cũng đáp ứng được. Các nhà sản xuất sử dụng SMC cho vỏ pin và hộp pin trong xe điện chở khách, xe điện thương mại, xe hybrid và hệ thống lưu trữ năng lượng. Các bộ phận cấu trúc cũng được hưởng lợi từ vật liệu này.

Vật liệu SMC thể hiện khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời với nhiệt độ biến dạng do nhiệt trên 120°C. Nó ngăn chặn tốt nhiệt lượng từ động cơ và làm giảm sự dẫn nhiệt bên trong khoang động cơ. Nó cũng chống lại vết dầu mỡ và sự ăn mòn do axit-kiềm.

Các hợp chất polymer chống cháy SMC & BMC cung cấp khả năng cách nhiệt vàkhả năng chống cháyĐối với những ứng dụng khắc nghiệt trong ngành ô tô, vật liệu này đạt tiêu chuẩn chống cháy UL94 V-0, một tiêu chuẩn yêu cầu khả năng dập tắt lửa đa cơ chế ở cả pha khí và pha rắn. Đối với những ứng dụng khắc nghiệt hơn, khách hàng có thể xem xét các tiêu chuẩn UL 94 5VA hoặc 5VB. Thử nghiệm 5V sử dụng khả năng chịu lửa mạnh hơn. Trong thử nghiệm tấm kim loại, 5VA không cho phép cháy xuyên, trong khi 5VB có thể cho phép tạo lỗ.

Các hợp chất này có công thức ít khói, không chứa halogen và độ ổn định về kích thước. Nội thất toa tàu và các tấm thân xe tải cũng sử dụng các vật liệu này vì lý do an toàn và độ bền.

Khuôn SMC dành cho sản xuất số lượng lớn

Công nghệ ép khuôn SMC hỗ trợ sản xuất hiệu quả thông qua phương pháp ép khuôn nén. Một chu kỳ ép khuôn nén điển hình cho vật liệu composite dạng tấm mất từ ​​2 đến 5 phút. Các ứng dụng trong ngành ô tô sử dụng SMC hoặc BMC có thời gian chu kỳ từ 1 đến 5 phút.

Khối lượng sản xuất ảnh hưởng đến chi phí. Sản lượng nhỏ, chỉ vài trăm đơn vị, chiếm tỷ trọng cao trong chi phí trên mỗi sản phẩm. Sản lượng hàng chục nghìn đơn vị đưa chi phí vào phạm vi hợp lý, nơi chi phí nguyên vật liệu và chi phí gia công trở thành chi phí chính. Điều này làm cho phương pháp ép khuôn SMC có tính cạnh tranh về mặt kinh tế ở khối lượng sản xuất trung bình đến cao.

Các công thức khác nhau phục vụ các nhu cầu khác nhau. Polyurethane SMC và PUR SMC mang lại sự linh hoạt cho nhiều loại chi tiết. Epoxy SMC cung cấp các đặc tính được cải tiến cho các ứng dụng đòi hỏi cao. Carbon/PUR SMC mang lại độ bền cao hơn cho các ứng dụng ô tô chuyên biệt. Khuôn đúc tấm SMC cho xe tải và khuôn đúc tấm ngoại thất xe tải hỗ trợ sản xuất xe thương mại. Các tấm ngoại thất này có cùng đặc tính nhẹ và chống ăn mòn như các bộ phận thân xe ô tô.

Ứng dụng vật liệu composite SMC trong lĩnh vực điện và công nghiệp

Ứng dụng trong lĩnh vực điện và công nghiệp là cách sử dụng chính thứ ba của vật liệu composite SMC. Hợp chất đúc tấm này được sử dụng trong hệ thống điện, mạng điện thoại và cơ sở hạ tầng đô thị. Những ứng dụng này không chỉ giới hạn ở ô tô mà còn mở rộng sang ngành công nghiệp ô tô, xây dựng và nhiều lĩnh vực khác.

Ứng dụng năng lượng, viễn thông và 5G

Các thiết bị ngắt mạch và vật liệu cách điện cần những vật liệu có khả năng ngăn chặn dòng điện. Các bộ phận ngắt mạch điện áp thấp SMC và BMC cung cấp khả năng cách điện tốt hơn.khả năng chống cháyvà khả năng chống hồ quang. Đế và nắp của các thiết bị ngắt mạch này sử dụng vật liệu composite SMC để tăng khả năng ngắt mạch và kéo dài tuổi thọ cơ học và điện.

Vật liệu này cũng được sử dụng để chế tạo các vòm bảo vệ ăng-ten 5G. Các lớp vỏ này giúp bảo vệ ăng-ten khỏi thời tiết khắc nghiệt trong khi vẫn cho phép tín hiệu truyền qua. Vật liệu này có khả năng chống lại độ ẩm, muối và sự thay đổi nhiệt độ mà không bị biến dạng.

Các hợp chất polymer SMC & BMC có khả năng cách điện cao với chỉ số dẫn điện tương đối trên 600V và khả năng chống cháy UL94 V-0. Những đặc tính này phù hợp với các vỏ bọc điện áp cao và thiết bị viễn thông ngoài trời. Các công thức Epoxy SMC và PUR SMC mang lại hiệu suất tốt hơn cho các ứng dụng điện khắc nghiệt. Epoxy SMC cung cấp độ bền điện môi cao cho các linh kiện đặc biệt.

Xây dựng và cơ sở hạ tầng đô thị

Nắp cống và lưới thoát nước là những sản phẩm SMC phổ biến ở các thành phố.Nắp cống composite SMCSản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn EN124 D400, nghĩa là có thể chịu được tải trọng 40 tấn. Khả năng chịu tải này giúp sản phẩm có thể chịu được lưu lượng giao thông nặng mà không bị nứt hoặc cong vênh.

Tuổi thọ sử dụng của vật liệu composite vượt trội hơn so với các vật liệu cũ. Nắp cống composite có thể sử dụng được từ 20 đến 50 năm, trong khi nắp cống gang chỉ dùng được từ 5 đến 10 năm. Nắp cống SMC thường có tuổi thọ dự kiến ​​trên 30 năm.

Môi trường ven biển thử thách mọi loại vật liệu. Tấm lưới thoát nước composite có khả năng chống lại sương muối, không khí ẩm và nguy cơ ăn mòn gần biển. Không giống như lưới sắt, lưới composite FRP không cần lớp phủ bề mặt để chống gỉ. Khả năng chống ăn mòn trải đều khắp vật liệu, chứ không chỉ ở bề mặt. Điều này giúp giảm thiểu việc sơn lại, loại bỏ gỉ sét và bảo trì chống ăn mòn theo thời gian.

Những lợi ích này khiến SMC trở thành lựa chọn thông minh cho các cảng, đường ven biển và các khu công nghiệp ven biển. Vật liệu này có khả năng chịu được độ ẩm, muối, axit và kiềm mà không bị phân hủy.

Vật liệu composite SMC có ba ứng dụng chính: tấm ốp thân xe bên ngoài, các bộ phận kết cấu và dưới nắp ca-pô, và các ứng dụng trong ngành điện hoặc công nghiệp. Các nhà sản xuất lựa chọn nó vì nó nhẹ, chắc chắn, chống gỉ và dễ tạo hình.

Ngành công nghiệp ô tô thúc đẩy sự tăng trưởng mạnh mẽ của SMC. Thị trường thế giới dự kiến ​​tốc độ tăng trưởng hàng năm là 4,22% từ năm 2025 đến năm 2035. Vật liệu nhẹ sẽ tăng trưởng khoảng 6% trong năm năm tới. Hỗn hợp Epoxy SMC và PUR SMC đáp ứng các nhu cầu đặc biệt trong những ứng dụng đang phát triển này. Vật liệu composite này tiếp tục thay đổi cách thức sản xuất xe hơi.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa SMC và BMC là gì?

SMC có dạng tấm dùng cho các bộ phận lớn, phẳng như tấm thân xe. BMC có dạng khối dùng cho các bộ phận nhỏ hơn, phức tạp hơn thông qua phương pháp ép phun. Cả hai đều sử dụng cùng một loại vật liệu.vật liệu nhựa và sợi.

So với thép hoặc nhôm, SMC có giá thành như thế nào?

Chi phí dụng cụ SMC thấp hơn từ 50 đến 70% so với dụng cụ kim loại đối với sản lượng dưới 150.000 chi tiết mỗi năm. Một nắp chụp SMC có giá thấp hơn 25% so với nắp chụp bằng nhôm. Chi phí vật liệu SMC có lợi hơn ở sản lượng trung bình.

Các bộ phận của SMC có thể được sơn hoặc sửa chữa không?

Đúng vậy. SMC có thể sơn trực tiếp từ khuôn. Chất liệu polymer.Hợp chất SMC & BMCĐạt được bề mặt hoàn thiện loại A mà không cần sơn lót. Việc sửa chữa tuân theo các phương pháp tiêu chuẩn của xưởng sửa chữa thân xe, sử dụng chất độn và sơn tương thích dành cho vật liệu composite.

Vật liệu SMC có phù hợp để sử dụng ngoài trời trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt không?

Đúng vậy. Hợp chất đúc tấm này có khả năng chống ẩm, chống ăn mặn, chống tia cực tím và chống thay đổi nhiệt độ từ -40°C đến hơn 120°C. Nắp cống làm từ SMC có tuổi thọ hơn 30 năm trong môi trường ven biển mà không bị gỉ sét.