Какие плюсы и минусы у стеклопластикового кузова?

16

Стекловолокно является известным материалом для строительства лодок. Это хорошо проверено и долговечно. За эти годы было несколько попыток принять стекловолокно как в автомобильной промышленности:

  • Glasspar G2 - автомобиль 1950 года с полностью стеклопластиковым кузовом
  • Chevrolet Corvette от C1 до C7, кажется, использует стеклопластиковые панели в кузове
  • Несколько автомобилей от Lotus, в том числе Elite , Europa , Elan и Espirit, использовали полностью стеклопластиковые кузова
  • Существуют многочисленные автомобили с кузовами из стеклопластика.

В целом, хотя корпус из стекловолокна используется в промышленности, он не получил широкого распространения. Почему? Каковы плюсы и минусы и почему плюсы больше, чем плюсы?

Koder
источник
5
Все корветы ('53 C1 до нынешнего C7) имеют корпуса из стекла или углеродного волокна.
MooseLucifer
@MooseLucifer хорошая точка зрения, я отредактирую вопрос, чтобы отразить это.
Кодер
1
Lotus Europa был также полностью стеклопластиковым кузовом. Большая часть стали была в двойной "Y" раме и бамперах.
cdunn
что насчет Генри Форда?
user1886419
2
@cdunn - многие автомобили Lotus использовали кузов GRP со стальным шасси. Elan, Elan +2, Европа, Esprit, Elite (1970-е годы), Eclat и Excel. Оригинальный Elite использовал монокок GRP без отдельного шасси, но его было дорого производить, и они переключились на стальное базовое шасси с более дешевым Elan.
Kickstart

Ответы:

16

Я думаю, что главный недостаток стекловолокна (он же Glass Reinforced Plastic или GRP) состоит в том, что он дает трещины и ломается при ударе, а не деформирует и поглощает энергию, как это делает металл, - так что кузову с GRP все равно понадобится внутренняя структура для столкновения, чтобы защитить пассажиры, удалив много преимуществ.

Британские автомобили Reliant (в частности, Scimitar) в 1970-х годах имели кузов GRP, и многие из них были списаны из-за ржавчины на внутренних перекатных планках, которые скреплены с кузовом и очень трудно ремонтируются!

В последнее время большинство использовалось для отдельных панелей, в частности, несущих, таких как кровельные панели на фургонах и грузовиках, где есть еще одно преимущество, поскольку неокрашенная относительно тонкая стеклопластиковая панель является полупрозрачной и, таким образом, пропускает свет в грузовое пространство, а также его легкий вес понижают центр тяжести автомобиля.

Ник С
источник
1
Я подозреваю, что основная причина, по которой она не используется, заключается в том, что сталь очень дешевая, она позволяет быстро производить массовое производство панелей с использованием автоматического штамповщика и может быть быстро приварена к месту. Добавленный вес - это всего лишь недостаток массового производства и экономии от масштаба.
Стив Мэтьюз
Очень хороший ответ. Прямо сейчас я воздерживаюсь от выбора «принятого», так как каждый до сих пор дает мне другую и правильную точку зрения на мой вопрос. На примечании стороны: я не могу найти ссылку на "стекловолокно", являющееся торговой маркой. Все, что я нахожу, это "альтернативное название для GRP". Не могли бы вы указать мне правильное направление?
Кодер
Мои исследования показывают, что стекловолокно - это не торговая марка, а просто разновидность армированного волокном пластика. Согласно Wikipedia , Glass Reinforced Plastic (GRP) - это еще одно название для стекловолокна. Компания Owens Corning запатентовала их так называемый «фибреглас» в 1936 году, что, по-видимому, является немецким правописанием стекловолокна. Хотя это могло бы считаться защищенным именем в какой-то момент (у меня нет оснований в это верить), стекловолокно - нет.
Пуассон Фиш
@PoissonFish Я поправляюсь ... Попытка поиска «фирменного знака из стекловолокна» просто поднимает этот вопрос!
Ник C
Похоже, это должно быть название бренда. Это было бы мое предположение тоже.
Пуассон Фиш
13

Pros

  • Легкий.
  • Не ржавеет
  • Не вмятины.

Cons

  • Разрывы / трещины, если согнуты слишком сильно.
  • Не так долговечен, как металл.
  • Может деформироваться при нагревании.
Марко Тыниссон
источник
2
Просто и понятно - отлично.
Я понятия не имею, что я делаю
Мне тоже нравится ответ, но я бы поспорил с вашим вторым «против»: GRF не ржавеет, как металл. Я видел, как один Corvette 67 выглядел, по крайней мере, «восстанавливаемым» с точки зрения кузова, но, поскольку автомобиль уже 20 лет сидел в стоячем бассейне с водой, нижние полуметаллические компоненты были сквозными.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
12

Основная причина, вероятно, стоимость.

Стальные панели нуждаются в дорогостоящем инструменте для их производства, но как только инвестиции в этот инструмент будут сделаны, панели можно будет производить быстро и дешево. Вставьте плоский лист стали, и через несколько секунд вы получите фасонную панель.

При использовании GRP оснастка является относительно дешевой, но на изготовление панели из этой оснастки уходит много времени. Матирование необходимо разрезать по форме, а затем раскладывать (скорее всего вручную), тщательно совмещая перекрывающиеся области, и все это является относительно квалифицированной работой. Некоторым участкам потребуется «зернистость» матирования, тщательно выровненная. Смола может быть добавлена. Чтобы свести к минимуму вес (и сохранить его достаточно постоянным), панели потребуется упаковывать ее, чтобы высосать излишки смолы, пока она затвердевает, и все это требует времени.

Углеродное волокно похоже, но еще больше времени.

Если вы производите несколько сотен панелей, то экономия затрат на оснастку GRP перевешивает высокие затраты на рабочую силу, но как только вы доберетесь до тысяч, затраты на рабочую силу станут неэкономичными. Следовательно, кузов GRP имеет тенденцию интенсивно использоваться для автомобилей с ограниченным производством

Я подозреваю, что еще одним важным соображением для серийных автомобилей является возможность переработки стеклопластиковых панелей.

Обратите внимание, что даже в 1950-х годах Lotus запустил в производство автомобиль с монококовым кузовом GRP без отдельного шасси.

Kickstart
источник
3
Чтобы добавить к первому абзацу: панели могут быть изготовлены быстро, дешево и невероятно в соответствии с очень немногими вариациями. Корректировка инструмента и ремонт могут быть сделаны быстро, уменьшая время простоя. Добавить ко второму абзацу: еще один метод - коврик из дутого стекла. Это позволяет относительно быстро наносить материал в форму, но при этом возникают проблемы с очисткой, точным нанесением и консистенцией.
Тобин С
Это должен быть главный ответ; все остальные - простые вопросы дизайна.
Рен
5

Одна вещь, которую большинство людей не замечают, - это устойчивость к ультрафиолетовому излучению: даже при так называемых ингибиторах ультрафиолетового излучения любой оставшийся под воздействием солнечного света ВРП начинает разрушаться: смолы становятся хрупкими, а цветная верхняя поверхность гелькоута покрывается пауком. паутина, как трещины в нем и теряет цвет. Я видел Lotus Europas, который, похоже, готов к распаду, просто потому, что они были на солнце в течение нескольких десятилетий (и это гораздо труднее исправить, чем ржавчина) GRP был популярен в течение нескольких десятилетий с производителями комплектов и малопроизводительной продукции (в своей методологии 50-х годов лотос был очень похож на компанию, производящую комплектующие), так что это хорошо при низких затратах на производство (наладку и настройку).

С другой стороны, гораздо быстрее иметь специальную стальную штамповочную панель после панели, обычно со скоростью одна или несколько секунд. Стекло обычно занимает несколько часов для схватывания или отверждения, прежде чем оно может быть удалено из формы. Таким образом, с одной стороны, вы можете производить кузовы автомобилей с минимальными затратами на настройку (довольно много форм, которые я использовал на протяжении многих лет, были изготовлены из дерева со слоем стекла и гелькоута, чтобы дать хорошую поверхность, чтобы затем принимать отливки из ) по сравнению с затратами на изготовление штампов из стали для прессования, но с другой стороны, ежедневное производство корпусов из стали будет намного выше, чего хотят крупные производители.

Натан
источник
Проблема здесь заключается в ухудшении состояния за 43 года. Ни один автомобиль не рассчитан на 43 года.
Рен