최근 몇 년 동안 자동차 산업의 급속한 발전과 함께 카시트에 대한 사람들의 다양한 요구 사항이 지속적으로 개선되고 있으며, 카시트 경량화, 다기능, 환경적 편안함 및 안전성은 카시트에 대한 사람들의 기본 요구 사항입니다. 따라서 이러한 측면은 점차 카시트 개발의 주된 방향이 되고 있다.

장섬유복합재료는 수지와 장섬유복합재료로 구성되어 있으며 고강도, 저밀도, 짧은 생산시간, 성형 용이성 등 다양한 특성을 갖고 있어 현재의 자동차 시트 개발 추세에 적합하므로 자동차용 업계에서는 점차 자동차 시트에 선호되는 소재가 되었습니다.

카시트 개요

카시트는 주로 시트 커버, 시트 베개, 시트 폼, 시트 뼈대 등 네 부분으로 구성됩니다. 또한 시장의 다양한 요구로 인해 일부 좌석에는 팔걸이, 허리 지지대 또는 마사지 관련 편의 구성 요소도 있습니다. 일부 좌석에는 컵 홀더, 서랍 등 기타 수납 기능도 있습니다.

현재 소비자들은 점점 더 경량, 편안함, 안전성 및 기타 카시트 디자인 측면을 요구하고 있습니다. 그러나 기존 시트의 주요 소재는 대부분 금속 소재로 금속 밀도가 무거워 구조와 디자인의 최적화만으로 카시트의 경량화를 향상시킬 수 있는 개발 공간이 제한적이었다.

장섬유 강화 복합재료는 기계적 성질이 뛰어나며 상당한 경량화 효과를 얻을 수 있습니다. 따라서 자동차 분야에서는 대부분 단순하고 중요하지 않은 부품뿐만 아니라 시트 뼈대, 프론트 세그먼트 모듈 등 일부 복잡한 형상의 기능성 부품에도 점차 적용되고 있습니다.

자동차 경량화의 중요성

자동차의 경량화란 자동차의 안전 성능과 강성을 보장할 수 있다는 점을 바탕으로 자동차의 전체 중량을 최대한 줄여 자동차의 출력을 높이고 배기가스 배출을 줄이는 것을 의미합니다. 연비.

관련 테스트에 따르면 자동차의 연료량은 자동차 자체의 무게와 가장 직접적인 관계가 있는 것으로 나타났습니다. 자동차의 질량이 1kg 감소할 때마다 100km의 연료 소비량은 일반적으로 0.2~0.8L만큼 감소할 수 있습니다. 원래 소비의 약 4%-5%. 따라서 현 단계에서는 환경 보호와 에너지 절약이 점차 선호되는 자동차 개발의 배경 하에서 현대 자동차의 경량화는 설계 및 제조 과정에서 매우 중요한 의미를 갖습니다.

카시트는 자동차 인테리어에 있어서 가장 중요한 부품 중 하나입니다. 조사에 따르면 카시트의 무게는 몸 전체의 1~2%를 차지한다고 한다. 카시트는 신체 전체 무게에서 작은 부분을 차지하지만. 그러나 자동차의 가장 중요한 부품 중 하나로서 자동차 전체의 경량화 프로세스에 대한 기여도는 과소평가할 수 없습니다.

Car seat is one of the more complicated parts in the whole car design process. The design process of car seats must be considered from many aspects, such as safety, aesthetic shape, functional diversity and comfort. Only under the premise of meeting the requirements of traditional car seats can the lightweight design of car seats be implemented. While reducing the weight of the car seat, the basic performance of the car seat must be guaranteed, especially the safety of the seat. Under the influence of these requirements, the lightweight design of car seats becomes more challenging and more worthy of research.

Application of long fiber composites in automotive field

Long fiber composite materials have also developed rapidly with the rapid development of industrial economy. At this stage, long fiber composites have become one of the fastest growing industries in the reinforced plastics industry.

The application proportion of long fiber composite materials in the automotive field is large, accounting for about 33% of the total consumption, and will continue to grow with the development of the automotive industry. At present, long fiber composite materials are widely used in automotive interior, functional parts and structural parts. The use of long fiber composite materials to replace the traditional metal materials can reduce the weight of automobiles, and simplify the production process and modular production.

General Motors, one of the largest automobile manufacturers in the world, has applied long glass fiber composite materials to the cargo board of sports vehicles and light trucks. Ford is one of many leaders in the application of composite materials. Its cars use fiber-reinforced sheet plastic as a material for body insulation panels. In 2011, PP-LGF50 material was used in the driving seat of a certain model of car produced by BMW in Germany, which reduced the mass of the car seat by 63% and also increased the service life of the car seat.

The application of long fiber composite material in automobile seat

1) Improve the service life and safety of the seat
The fatigue resistance of long fiber composite material is higher and it has more matrix. Its fatigue fracture does not burst out suddenly, but slowly spreads from the matrix to the collective interface and the fiber.

Therefore, people can detect the damage of long fiber composite materials in advance, and take corresponding remedial measures in time, effectively improving the service life of the seat.

In addition to fatigue resistance, long fiber composite materials also have stable safety, if overloaded parts made of this material, the role of the car seat will not immediately disappear, but first break a small number of fibers. The load is then quickly redistributed and transferred to the undamaged fibers, so that the entire component will not be knocked down by the heavy load in a short time.

2) Reduce the vibration amplitude of the seat
There is a large damping between the interface of the long fiber composite and the matrix, and it has good vibration damping performance. When the same size and shape of long fiber composite material and metal material are tested under the same conditions, the decay time of the former is shorter than that of the latter. Therefore, the car seat using long fiber composite material effectively reduces the vibration frequency and duration of the seat.

3) Reduce seat costs
No chemical reaction is required in the processing of long fiber composite materials: the reinforced fiber is directly extruded in a predetermined direction and arranged on the matrix at the same time to form a layup structure and press it in a high-speed hydraulic press. This method not only saves the cost of buying semi-finished products and reduces the manufacturing cost, but also guarantees the fiber length and optimizes the mechanical properties of the component.

In addition, the matrix is combined with the fiber, and then the mold is heated and cured, it can be made of long fiber composite parts, and the matrix is transformed from a fluid to a solid during the production process, so the car seat made of long fiber composite materials is not easy to crack.

4) Reduce the damage of the seat at high temperature
Long fiber composite materials can achieve high temperature resistance under normal conditions. When the ordinary aluminum alloy is at high temperature, its elastic modulus will be greatly reduced. However, under the same conditions, the elastic modulus and strength of the composite reinforced with long fiber materials can remain unchanged. Because the long fiber composite has a small thermal conductivity, its high temperature resistance is better. The application of long fiber composite materials to car seats can effectively reduce the damage degree of car seats under high temperature conditions.

5) Maintain the stability of various performance of the seat
The characteristics of long fiber composites are high specific stiffness and high specific strength, and their properties have a wide range of variation. According to the different fiber material, fiber content and laying direction, the designed product strength index, flame retardant performance and elastic modulus are also different. When the long fiber composite material is stretched in one direction under a certain layup mode, the material can also be extended perpendicular to the stretching direction, which is completely different from the commonly used materials. In the design process of car seats, materials that are easy to design and can maintain stable performance should be selected. Long fiber composite materials can be flexibly designed in different shapes while maintaining the stability of all aspects of their performance.

Conclusion

카시트는 자동차의 적재 능력만큼 교통사고 발생 시 탑승자의 안전을 확보하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.

따라서 경량성, 편안함, 안전성의 개발은 카시트 개발에 있어서 피할 수 없는 추세입니다. 장섬유 복합재료는 다양한 우수한 성능을 갖고 있으며, 자동차 시트의 품질을 향상시키면서 품질을 낮추고, 다양한 성능을 향상시키는 동시에 비용을 절감합니다.

자동차 산업의 급속한 발전과 장섬유 복합재료 개발의 기술 수준이 지속적으로 향상됨에 따라 장섬유 복합재료의 자동차 시트 응용 전망은 점점 더 넓어질 것입니다.