Ces dernières années, les diverses exigences des gens en matière de sièges d'auto avec le développement rapide de l'industrie automobile continuent de s'améliorer, les sièges d'auto légers, multifonctionnels, le confort et la sécurité environnementaux sont les besoins fondamentaux des gens en matière de sièges d'auto. Par conséquent, ces aspects sont progressivement devenus l’orientation principale du développement des sièges auto.

Le matériau composite à fibres longues est composé de résine et de matériau composite à fibres longues, avec une variété de caractéristiques, telles qu'une haute résistance, une faible densité, un temps de production court et facile à former, adapté à la tendance actuelle de développement de la voiture. sièges, c'est pourquoi dans l'industrie automobile, il est progressivement devenu le matériau privilégié pour les sièges d'auto.

Aperçu des sièges auto

Les sièges d'auto sont principalement composés de quatre parties : la housse de siège, l'oreiller de siège, la mousse de siège et le squelette du siège. De plus, en raison des différents besoins du marché, certains sièges disposent également d'accoudoirs, de supports de taille ou de composants de confort liés au massage. Certains sièges disposent également d'autres fonctions de rangement telles que des porte-gobelets et des tiroirs.

À l'heure actuelle, les consommateurs exigent de plus en plus de légèreté, de confort, de sécurité et d'autres aspects de la conception des sièges d'auto. Cependant, la plupart des principaux matériaux des sièges conventionnels sont des matériaux métalliques, la densité du métal est élevée et l'espace de développement pour améliorer la légèreté des sièges d'auto en optimisant uniquement la structure et la conception a été limité.

Le composite renforcé de fibres longues possède d'excellentes propriétés mécaniques et peut obtenir un effet de légèreté significatif. Par conséquent, il est progressivement appliqué dans le domaine automobile, non seulement dans la plupart des pièces simples et sans importance, mais également dans certaines pièces fonctionnelles de forme complexe, telles que le squelette du siège et le module du segment avant.

L'importance de la légèreté automobile

Le poids léger de la voiture signifie que, sur la base des performances de sécurité et de la résistance de la voiture, le poids total de la voiture est réduit au maximum, de manière à améliorer la puissance de la voiture, et réduire les émissions et la consommation de carburant.

Selon des tests pertinents, la quantité de carburant de la voiture a la relation la plus directe avec le poids de la voiture elle-même : pour chaque kilo de réduction de masse de la voiture, la consommation de carburant de 100 kilomètres peut être réduite de 0,2 à 0,8. L, généralement environ 4 à 5 % de la consommation initiale. Par conséquent, à ce stade, dans le contexte d’un développement automobile favorisant progressivement la protection de l’environnement et les économies d’énergie, le poids léger de l’automobile moderne revêt une grande importance dans sa conception et son processus de fabrication.

Le siège auto est l’une des pièces les plus importantes de l’intérieur de la voiture. Selon l'enquête, le poids du siège auto représente 1 à 2 % du poids total du corps. Bien que le siège auto occupe une petite proportion du poids total du corps. Cependant, en tant que partie la plus importante de la voiture, sa contribution au processus d'allègement de l'ensemble de la voiture ne peut être sous-estimée.

Le siège auto est l’une des parties les plus compliquées de tout le processus de conception d’une voiture. Le processus de conception des sièges auto doit être pris en compte sous de nombreux aspects, tels que la sécurité, la forme esthétique, la diversité fonctionnelle et le confort. Ce n'est que sous réserve de répondre aux exigences des sièges d'auto traditionnels que la conception légère des sièges d'auto peut être mise en œuvre. Tout en réduisant le poids du siège auto, les performances de base du siège auto doivent être garanties, notamment la sécurité du siège. Sous l’influence de ces exigences, la conception légère des sièges d’auto devient plus difficile et mérite davantage de recherche.

Application des composites à fibres longues dans le domaine automobile

Les matériaux composites à fibres longues se sont également développés rapidement avec le développement rapide de l'économie industrielle. À ce stade, les composites à fibres longues sont devenus l’une des industries à la croissance la plus rapide dans l’industrie des plastiques renforcés.

La proportion d'applications de matériaux composites à fibres longues dans le domaine automobile est importante, représentant environ 33 % de la consommation totale, et continuera de croître avec le développement de l'industrie automobile. À l’heure actuelle, les matériaux composites à fibres longues sont largement utilisés dans les intérieurs automobiles, les pièces fonctionnelles et les pièces structurelles. L'utilisation de matériaux composites à fibres longues pour remplacer les matériaux métalliques traditionnels peut réduire le poids des automobiles et simplifier le processus de production et la production modulaire.

General Motors, l'un des plus grands constructeurs automobiles au monde, a appliqué des matériaux composites à fibres de verre longues aux panneaux de chargement des véhicules de sport et des camions légers. Ford est l'un des nombreux leaders dans l'application des matériaux composites. Ses voitures utilisent des feuilles de plastique renforcées de fibres comme matériau pour les panneaux isolants de la carrosserie. En 2011, le matériau PP-LGF50 a été utilisé dans le siège conducteur d'un certain modèle de voiture produit par BMW en Allemagne, ce qui a réduit la masse du siège auto de 63 % et a également augmenté sa durée de vie.

Application d'un matériau composite à fibres longues dans les sièges d'automobile

1) Améliorer la durée de vie et la sécurité du siège
La résistance à la fatigue du matériau composite à fibres longues est plus élevée et sa matrice est plus importante. Sa rupture de fatigue n'éclate pas brutalement, mais s'étend lentement de la matrice à l'interface collective et à la fibre.

Par conséquent, les gens peuvent détecter à l'avance les dommages causés par les matériaux composites à fibres longues et prendre les mesures correctives correspondantes à temps, améliorant ainsi efficacement la durée de vie du siège.

En plus de la résistance à la fatigue, les matériaux composites à fibres longues ont également une sécurité stable. En cas de surcharge des pièces constituées de ce matériau, le rôle du siège auto ne disparaîtra pas immédiatement, mais brisera d'abord un petit nombre de fibres. La charge est ensuite rapidement redistribuée et transférée aux fibres intactes, de sorte que le composant entier ne soit pas renversé par la lourde charge en peu de temps.

2) Réduire l'amplitude des vibrations du siège
Il existe un amortissement important entre l'interface du composite à fibres longues et la matrice, et il présente de bonnes performances d'amortissement des vibrations. Lorsque la même taille et la même forme d'un matériau composite à fibres longues et d'un matériau métallique sont testées dans les mêmes conditions, le temps de décroissance du premier est plus court que celui du second. Par conséquent, le siège auto utilisant un matériau composite à fibres longues réduit efficacement la fréquence et la durée des vibrations du siège.

3) Réduire les coûts de siège
Aucune réaction chimique n'est requise dans le traitement des matériaux composites à fibres longues : la fibre renforcée est directement extrudée dans une direction prédéterminée et disposée sur la matrice en même temps pour former une structure de superposition et la presser dans un système hydraulique à grande vitesse. presse. Cette méthode permet non seulement d'économiser le coût d'achat des produits semi-finis et de réduire le coût de fabrication, mais garantit également la longueur des fibres et optimise les propriétés mécaniques du composant.

De plus, la matrice est combinée avec la fibre, puis le moule est chauffé et durci, il peut être constitué de pièces composites à fibres longues et la matrice est transformée d'un fluide à un solide pendant le processus de production, de sorte que le siège d'auto fabriqué à partir de matériaux composites à fibres longues n'est pas facile à craquer.

4) Réduire les dommages du siège à haute température
Les matériaux composites à fibres longues peuvent atteindre une résistance à haute température dans des conditions normales. Lorsque l’alliage d’aluminium ordinaire est à haute température, son module élastique sera considérablement réduit. Cependant, dans les mêmes conditions, le module élastique et la résistance du composite renforcé par des matériaux à fibres longues peuvent rester inchangés. Étant donné que le composite à fibres longues a une faible conductivité thermique, sa résistance aux températures élevées est meilleure. L'application de matériaux composites à fibres longues sur les sièges d'auto peut réduire efficacement le degré de dommage des sièges d'auto dans des conditions de température élevée.

5) Maintenir la stabilité des diverses performances du siège
Les caractéristiques des composites à fibres longues sont une rigidité spécifique élevée et une résistance spécifique élevée, et leurs propriétés présentent une large gamme de variations. Selon les différents matériaux fibreux, la teneur en fibres et la direction de pose, l'indice de résistance du produit conçu, les performances ignifuges et le module élastique sont également différents. Lorsque le matériau composite à fibres longues est étiré dans une direction sous un certain mode de superposition, le matériau peut également être étendu perpendiculairement à la direction d'étirement, ce qui est complètement différent des matériaux couramment utilisés. Dans le processus de conception des sièges d'auto, des matériaux faciles à concevoir et capables de maintenir des performances stables doivent être sélectionnés. Les matériaux composites à fibres longues peuvent être conçus de manière flexible sous différentes formes tout en conservant la stabilité de tous les aspects de leurs performances.

Conclusion

En tant que capacité de charge de la voiture, le siège auto joue un rôle très important pour assurer la sécurité des personnes à bord de la voiture en cas d'accident de la route.

Par conséquent, le développement de la légèreté, du confort et de la sécurité est une tendance inévitable dans le développement des sièges auto. Le matériau composite à fibres longues présente une variété d'excellentes performances, améliore la qualité des sièges d'auto tout en réduisant sa qualité, améliore diverses performances tout en réduisant le coût.

On peut constater qu'avec le développement rapide de l'industrie automobile et l'amélioration continue du niveau technique dans le développement de matériaux composites à fibres longues, les perspectives d'application des matériaux composites à fibres longues dans les sièges d'auto seront de plus en plus larges.