自動車産業におけるSMC複合材料の適用状況と展望

シート モールディング コンパウンド (SMC) は、不飽和ポリエステル グラスファイバー製品の乾式製造に使用される成形コンパウンドです。 1960 年代初頭にヨーロッパで初めて登場しました。 1965年頃からアメリカと日本が相次いでこの技術を開発しました。世界市場における SMC は 1960 年代後半に具体化し始めました。以来、毎年20～25％の成長率で急成長しており、輸送車両、建設、電子・電気などの業界で幅広く使用されています。

SMC（シートモールディングコンパウンド）

SMCコンポジットマテリアルとは、Sheet Moulding Compoundの略で、シートモールディングコンパウンドのことです。主原料はGF（特殊糸）、UP（不飽和樹脂）、低収縮添加剤、MD（フィラー）、各種添加剤で構成されています。 1960 年代初頭にヨーロッパで初めて登場しました。 1965年頃、アメリカと日本が相次いでこの技術を開発しました。 1980年代後半、我が国は先進的な外国のSMC生産ラインと生産プロセスを導入しました。

自動車業界における現在の適用状況

世界初の FRP 車である GM コルベットが 1953 年に製造に成功して以来、グラスファイバー/複合材料は自動車業界の新たな力となってきました。従来のハンドレイアップ成形プロセスは、小排気量の生産にのみ適しており、自動車産業の継続的な発展のニーズを満たすことができません。 1970年代以降、SMC材料の開発の成功と機械化成形技術、インモールドコーティング技術の応用により、自動車用途におけるFRP/複合材料の年間成長率は25%に達し、発展の第一歩を踏み出しました。自動車用FRP製品の紹介。急速な発展の時代。 1990 年代初頭までに、環境保護、軽量化、省エネルギーへの要求の高まりに伴い、GMT (ガラス繊維マット強化熱可塑性複合材) と LFT (長繊維強化熱可塑性複合材) が代表となりました。 熱可塑性複合材料は急速に開発され、主に用途に使用されています。自動車の構造部品の製造。年間成長率は 10 ～ 15% に達し、第 2 期の急速な発展が始まりました。新材料の最前線として、複合材料は自動車部品の金属製品やその他の従来の材料に徐々に置き換えられ、より経済的で安全な結果をもたらしています。

ガラス繊維/複合自動車部品は、ボディ部品、構造部品、機能部品、およびその他の関連部品に分類できます。

1. ボディシェル、ボンネットハードトップ、サンルーフ、ドア、ラジエターグリル、ヘッドライトリフレクター、フロントおよびリアバンパーなどのボディ部品およびインテリアアクセサリー。これがFRP・複合材料の自動車への応用の大きな方向性です。主にボディの流線型デザインと高品位な外観要求に応えます。現在の開発と応用の可能性は依然として巨大です。主にガラス繊維強化熱硬化性プラスチックをベースとした一般的な成形プロセスには、SMC/BMC、RTM、ハンドレイアップ/射出などが含まれます。

2. 構造部品: フロントエンドブラケット、バンパーフレーム、シートフレーム、フロアなど。その目的は、部品の設計の自由度、多用途性、完全性を向上させることです。主にSMC、GMT、LFTなどの材質を使用します。

3. 機能部品：高温耐性、耐油腐食性が主な特長で、主にエンジンおよびエンジン周辺部品に使用されます。例：エンジンバルブカバー、インテークマニホールド、オイルパン、エアフィルターカバー、ギヤチャンバーカバー、エアガイドカバー、インテークパイプガード、ファンブレード、ファンエアガイドリング、ヒーターカバー、水タンク部品、水出口ケーシング、ウォーターポンプタービン、エンジン遮音板など。主な加工材料はSMC/BMC、RTM、GMT、ガラス繊維強化ナイロンなど。

4. その他関連部品：CNGガスボンベ、バス・RV用衛生設備部品、二輪車部品、高速道路防眩板・衝突防止柱、高速道路免震橋脚、製品検査用ルーフキャビネットなど

欧米など先進国の自動車産業における適用状況

米国はFRP/複合材料の世界最大の生産国および消費国です。米国では自動車にFRP・複合材料が多く使用されており、自動車の軽量化において顕著な成果を上げている。米国では、米国車の 65% がフロントフェイスとラジエーター グリルに SMC を使用しています。車のヘッドライトリフレクターの 95% 以上が主材料として BMC を使用しています。自動車への複合材料の適用は、ゼネラルモーターズ、フォードモーター、ダイムラークライスラー（DC）の大手自動車会社3社をはじめ、マックやエアロなどの大型車メーカーなど、米国のほぼすべての自動車メーカーをカバーしています。 -星。

アプリケーション:

1. GM EV1 フル FRP ボディ電気自動車（SMC ルーフ、SMC エンジン カバー、SMC トランクリッド、SMC ドア、RRIM フロント フェンダー、RRIM フロントおよびリア パネル、RRIM リア コー​​ナー パネルおよびリア ホイール ライニング、SRIM フルボディ空力フロント パネルを含む） 、ガラス繊維強化 PUR ダッシュボード、RTM シャーシ。

2. Ford Calaxy フロントエンドブラケット (GMT)、Focus/C-MAX フロントウィンドウロアトリムパネル (SMC)、Thunderbird フロントエンドパネル、エンジンカバー、フロントフェンダー、リアトランクリッド、リアシートカバー (SMC)、キャデラック XLR ドアパネル、トランクリッド、フェンダー、フロントエンドパネル（SMC）、リンカーンコンチネンタルフード、フェンダー、トランクリッド（SMC）など

3. クライスラー クロスファイア リア スポイラー、フロントガラス カバー/ピラー (SMC);マイバッハ トランクリッド (SMC);アルファロメオ スパイダーやスマート ロードスターのエンジンカバー、トランクリッド（SMC）などがお待ちしております。

欧州での出願

ヨーロッパでは、イギリス、ドイツ、フランス、イタリア、スウェーデンなどの国々がグラスファイバー/複合材料の自動車部品を早くから採用していました。現在、グラスファイバー/複合材料は、メルセデス・ベンツ、BMW、フォルクスワーゲン、プジョー・シトロエン、ボルボ、フィアット、ロータス、マンなどの欧州自動車メーカーのさまざまなモデルの乗用車、バス、トラックに広く使用されています。自動車用複合材料の年間消費量は、複合材料の年間生産量の約 25% を占めます。 SMCの約35％、GMTおよびLFTの80％以上が自動車部品の製造に使用されています。

アプリケーション:

1. メルセデス・ベンツ セダン: CL クーペ トランクリッド (SMC)、スポーツ クーペ リア テールゲート (SMC、図 1 参照)。 SLRサンルーフ、防音カバー、ベンチレーテッドサイドパネル、リアスポイラー（SMC）; Sシリーズ リアバンパーブラケット (GMT/LFT); Eシリーズヘッドライトリフレクター（BMC）など

メルセデス・ベンツ クーペ モデル SMC リアドア

2. BMW 3 シリーズ ツーリングおよび X5 用リア スポイラー (SMC)、BMW Z4 ハードトップ (SMC)、BMW シリーズ リア バンパー ブラケット (GMT/LFT)、BMW 5 シリーズ ヘッドライト リフレクター (BMC) など。

3. VW Touareq/Polo GT1/Lupo GT1/FS1 リア スポイラー (SMC)、VW ゴルフ R32 エンジン カバー (SMC)、アウディ A2 分割収納ボックス (SMC)、アウディ A4 折りたたみ式トランクリッド (SMC)、VW ゴルフ A4 ヘッドライト リフレクター(BMC)、およびゴルフ全複合ボディ電気自動車。

フルFRPボディの電気自動車

4. プジョー 607 スペアタイヤボックス (LFT)、プジョー 405 バンパーブラケット (LFT)、プジョー 807 リアテールゲートおよびフェンダー (SMC)。シトロエン シリーズ ベルランゴ ルーフ テンプレート (SMC)、ザンティアン フロント エンド ブラケット (LFT)、AX テール フロア アセンブリ (GMT)、C80 リア テールゲート (SMC) など。

5. ボルボ XC70、(BMC)。

6. Mercedes-Benz Actros/Actros Megaspace、MAN TG-AおよびF2000、Volvo FH/FMシリーズ、Renault Magnum/Premium/Midlum、Premium H130、Scania、Iveco Stralisなどの新型大型トラックモデルすべてSMCを中心とした複合材料を多数使用しています。

アジアのアプリケーション

日本は現在でも経済大国として認められており、自動車製造業はヨーロッパやアメリカと並んで主導的な地位にあります。しかし、グラスファイバー/複合材料の使用のペースと進歩は大きく遅れています。その主な理由は、日本の冶金産業が発達しており、鋼材が高品質かつ低コストであるためです。日本が本格的に FRP 自動車部品の研究開発を本格的に開始し、大規模生産に移行したのは 1980 年代半ばになってからです。そのほとんどがSMC技術を採用しており、その傾向は年々高まっていました。韓国の自動車産業は基本的に日本の自動車材料の発展路線をたどっている。

私の国の自動車産業における申請状況

1980年代半ばから後半にかけて、国の自動車開発政策の大きな転換と外国の先進的な自動車技術と資本の導入により、我が国の自動車産業の活発な発展に伴い、自動車用複合材料の応用も画期的な進歩を遂げ、徐々に変化してきました。独自の伝統手法。ペーストプロセスの単一操作モードは、技術導入と吸収を通じて SMC、RTM、射出およびその他のプロセス技術に統合され、特定の大規模生産技術と能力を形成しています。部品の品質は大幅に向上し、自動車 OEM は自動車用複合材料を高く評価しました。強化する。私の国における自動車用複合材料の大規模な適用は輸入モデルから始まり、いくつかの独自開発モデルにも適用されています。特に近年では大きな進歩を遂げています。

セダンへの応用: 私の国のセダン生産は依然として輸入モデルが大半を占めており、主にアメリカ、ヨーロッパ、日本、韓国のモデルに分かれています。紅旗、吉利、BYD、奇瑞、万里の長城などの独立したブランドもあります。輸入モデルの複合材料部品は基本的に元の工場設計に従い、一部は現地で生産され、マッチングされています。ただし、部品のかなりの部分は依然として KD 部品として輸入する必要があります。国産ブランド車の上部への複合材料の使用もますます普及するだろう。

アプリケーション:

1.北京ベンツ 300C 燃料タンク補助断熱パネル (ビニル エステル SMC);

2. 北汽汽車の第二世代軍用車両「戦士」シリーズのハードトップ、エンジンカバー、フェンダー（ハンドレイアップFRP）、前後バンパー、バッテリーブラケット（SMC）など（図5）。

3. 鄭州日産瑞旗 (SUV) ルーフトリムアセンブリおよびパーティションウィンドウ (SMC)。

4. 東風シトロエン プジョー 307 フロント エンド ブラケット (LFT);

5. SAIC Roewe のボトムディフレクター (SMC);

6. 上海 GM ビュイック ハイアットおよびグランド ハイアットのサンルーフ パネル (SMC) および後部バックレスト フレーム アセンブリ (GMT)。

7. 上海フォルクスワーゲン パサート B5 ボトム フェンダー (GMT);南京MGルーフ（SMC）。

8. Chery は、新モデルの開発におけるドアの製造に SMC を設計および使用しています。

第二世代軍用車両戦士シリーズ

乗用車への適用：FRP/複合材料は、アモイ/蘇州金龍、西沪、安開、鄭州裕通、丹東黄海、福田OVなどのすべてのバスメーカーのほぼすべてのモデルを含む、国内の大型および高級バスに使用されています。前後サラウンド、前後バンパー、フェンダー、ホイールガード、スカート（サイドパネル）、バックミラー、インストルメントパネル、ドアパネルなどの応用部品が含まれるこのタイプのバスは部品点数が多く、大型であるため、量が少ないため、通常はハンドレイアップ/インジェクションまたは RTM プロセスを使用して形成されます。

小型および中型バスでは、グラスファイバー/複合材料も広く使用されています。 SMCフロントバンパー、ハンドレイアップ/RTMハードトップ、南京イヴェコSシリーズ車用BMCヘッドライトリフレクター、SMC高級バイザー、電動ドアアセンブリ、三角窓アセンブリ、トリノVシリーズ車用後部荷物室ドアなど。組立、FRP製リアエンクロージャ組立等 近年、ミニバス分野ではFRP/複合材の採用が増加しており、従来のハンドレイアップ工法から徐々にSMC工法やRTM工法が採用される傾向にあります。

トラックへの応用: トラック技術の導入、消化、吸収、独自の革新により、グラスファイバー/複合材料はトラック、特に中型および大型トラックにおいて画期的な応用を実現しました。特にキャブルーフ、フロント跳ね上げカバー、カウルマスク、バンパー、フェンダー、サイドパネル、フットペダル、ホイールカバーおよびその加飾パネル、ドアロア加飾パネル、フロントなど、SMCとRTMを中心とした複合材料の適用が活発です。壁装飾カバー、ウインドディフレクター、エアディフレクター、エアディフレクター、サイドスカート、グローブボックス、エンジン内部部品など。

Auman ETX大型トラックにおける自動車用複合材料の適用例

我が国における自動車用複合材料の応用見通し

中国自動車工業協会が発表したデータによると、2024年1月の中国の自動車生産と販売はそれぞれ241万台と243万9000台に達し、前年比それぞれ51.2％増と47.9％増となった。第一汽車、東風、長安、BYD、吉利など中国の主要自動車グループの売上高は引き続き高い成長率を維持している。自動車市場は好調なスタートを切り、年間を通じて自動車産業の発展に良いスタートを切った。

中国の自動車市場は15年連続で生産・販売ともに世界第1位となっている。新エネルギー車の生産・販売台数は9年連続で世界第1位となった。昨年の輸出は過去最高を記録した...

未来の車は多くの点で今日の車とそれほど変わらないでしょう。今日の社会では、人々の視点は徐々に人間と自然との関係に移りつつあります。環境とエネルギー問題は、世界各国の存続と発展の鍵となっています。人々の環境意識の継続的な向上と各国での環境保護規制の導入に伴い、グリーンカーは将来の自動車開発において避けられないトレンドとなっています。今後の自動車材料開発の主流として、複合材料は非常に重要な役割を果たすことは間違いありません。材料、成形加工、設計、検査を統合した材料システムを構築し、アライアンスとグループ組織体制を構築し、あらゆる面でリソース（技術資源、物的資源）を最大限に活用し、各面の利点を密接に結びつけ、複合材料産業のさらなる発展を促進する。

自動車産業は急速に発展しており、複合材料の研究も急速に進んでいます。さまざまな新しいモデルや新しい素材が常に登場しています。近い将来、より高性能な複合材料が自動車分野で広く使用されることが予想されます。

台州華成金型有限公司は 1994 年に設立され、浙江省台州市天台県工業団地に位置しています。金型製作の歴史は約30年。これは、上海金型技術協会の第 10 回評議会の名誉会長部門であり、中国複合材料産業協会の統括部門でもあります。同社は 20,000 平方メートル以上の敷地をカバーしており、70 名以上の専門技術者を擁しています。創業当初は主に各種プラスチック金型の製造を行っておりました。 2003 年以来、SMC、BMC、GMT、LFT-D、HP-RTM、PCM およびその他の複合材料金型の研究開発と製造に変革し、重点を置いています。複合材料金型ソリューションの専門プロバイダーです。

Huacheng Company の複合材料金型には、航空宇宙、高速鉄道と地下鉄、自動車、電化製品、建材、スポーツ用品、統合バスルーム、水処理シリーズなどの分野が含まれます。また、当社は複雑な航空宇宙用金型構造や真空金型構造においても独自の経験を持っています。欧州の顧客と共同開発し、金型技術は国際レベルに達しています。多品種・高品質・高コストパフォーマンスの金型専門メーカーを目指します。同社の金型の約 50% はヨーロッパ、アメリカ、東南アジアの国や地域に輸出されています。国家ハイテク企業、浙江省イノベーション企業、台州市ハイテク企業、天台五十優良企業の称号を獲得した。地域の金型業界のリーディングカンパニーです。

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