Đề tài ứng dụng vật liệu composite trong đóng thùng xe tải

Báo cáo đồ án tốt nghiệp ứng dụng vật liệu composite trong đóng thùng xe tải

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD : TRẦN ANH SƠN SVTH : NGUYỄN HOÀNG NGUYỄN HOÀNG BẢO

KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE

KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE

PHÂN LOẠI

CACBON-CACBON

POLYMER COMPOSITE

COMPOSITE

GỐM

COMPOSITE KIMLOAI

PHÂN LOẠI

CẤU TRÚC VẬT LIỆU COMPOSITE

VẬT LIỆU GIA CƯỜNG

PHỤ GIA VẬT LIỆU

NỀN

VAI TRÒ VẬT LIỆU THÀNH PHẦN

PHỤ GIA

CẤU TRÚC VẬT LIỆU COMPOSITE

XÚC TÁC – XÚC TIẾN

CHẤT LÀM KÍN

CHẤT TẨY BỌT KHÍ CHẤT RÓC KHUÔN

CHẤT THẤM ƯỚT SỢI

LIÊN KẾT VẬT LIỆU NỀN VÀ VẬT LIỆU CỐT

SO SÁNH COMPOSITE VỚI KIM LOẠI

• Cấu trúc composite nhẹ hơn từ 25% - 40% so với một cấu trúc nhôm

• Độ bền khoảng 4 - 6 lần so với nhôm và thép.

• ít ồn ào và độ rung động

• chống ăn mòn

• cấu trúc đơn giản và thiết kế thích hợp

ƯU ĐIỂM

Khối lượng riêng một số cấu trúc vât liệu phổ biến

ƯU ĐIỂM

Độ bền kéo riêng một số cấu trúc vật liệu phổ biến

ƯU ĐIỂM

Vật liệu Môđun (GPa) E

Ứng suất phá hủy σb

(MNm/kg)

Độ bền riêng σb

(kNm/kg) Thép 210 340-2100 7800 26,9 43-270

Sợi thủy tinh E 72,4 3500 2540 28,5 1380

Sợi thủy tinh S 85,5 4600 2480 34,5 1850

Sợi C môđun cao 390 2100 1900 205 1100

ƯU ĐIỂM

Vật liệu

Dãn nở dài Bền uốn Mang tải

Tiết diện Trọng lượng Tiết diện Trọng lượng Tiết diện Trọng lượng Thép 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Hợp kim nhôm 2,3 0,8 1,3 0,4 2,0 0,7

Gậy, sào sợi một chiều 70% 5,2 1,2 1,7 0,4 0,6 0,2

Sản phẩm laminat 60% 12,0 2,5 2,3 0,5 1,5 0,5

Laminat với MAT 30% 30,0 5,7 3,1 0,6 2,6 0,9

Bảng : Tiết diện, trọng lượng các vật liệu khi chịu ứng lực như nhau

Đăc tính cơ học

Đặc tính về va đập

ƯU ĐIỂM

Vật liệu Chiều

dày (mm)

Trọng lượng (g/m 2 )

Năng lượng va đập (Joul)

Thép dẻo 1,3 9800 Không

hư Lõm nhẹ lõm Cong

Nhôm dẻo 2,0 5400 Lõm nhỏ Lõm, cong bản Lõm và cong Rất cong

Fibro ximăng 6,3 10700 Gẫy, vỡ Vỡ tan

ƯU ĐIỂM

Vật liệu Mức gồ ghề bề mặt (μm) Mức độ

mòn (μm) Số điểm

màu Ban đầu Sau 1200

chu kỳ thử lau với

chất mài

Lớp gelcoat tốt trên laminat 0,25 – 0,76 1,0 64 44 Thép tráng men sứ 0,25 – 0,51 4,0 5 20 Laminat trang trí với áp lực cao 1,02 – 2,04 2,8 128 68

Tấm ốp bằng chất dẻo polyester - - - 42

Bảng : Đăc tính chịu ma sát của composite và vật liệu khác

ƯU ĐIỂM

Tạo dáng dễ dàng, đa dạng, màu sắc phong phú Đáp ứng được nhiều mục đích khác nhau

Trình độ công nhân cao

Thiết bị nói chung không nặng nề, phức tạp.

KIỂM NGHIỆM BỀN CHO KHUNG THÙNG XE

Tính toán sức bền dầm ngang sàn thùng xe tải

KIỂM NGHIỆM BỀN CHO KHUNG THÙNG XE

KIỂM NGHIỆM BỀN CHO KHUNG THÙNG XE

Tính toán khung xương và vách thùng

−

×

Tính toán sức bền mối ghép lắp thùng tải với chassi ô tô

KIỂM NGHIỆM BỀN CHO KHUNG THÙNG XE

m J p

m 0 = 9920 (kG) : trọng lượng thùng tải và hàng hóa

f = 0,25 : hệ số masat giữa gỗ và kim loại

n = 10 : số bulong

Pms = 10480 (kG) > Pj = 7078 (kG)

CHUẨN BỊ KHUÔN WAX KHUÔN TẠO LỚP

GELCOAT

VẬT LIỆU COMPOSITE

CHUẨN BỊ KHUÔN

QUY TRÌNH SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSITE

WAX KHUÔN

Dùng tay Dùng sún

QUY TRÌNH SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSITE

TẠO LỚP GELCOAT

QUÉT VẬT LIỆU NỀN – NHỰA POLYESTER (LỚP 1)

QUY TRÌNH SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSITE

TẠO LỚP GIA CƯỜNG – TRẢI VẬT LIỆU CỐT

QUY TRÌNH SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSITE

QUÉT VẬT LIỆU NỀN – NHỰA POLYESTER

QUY TRÌNH SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSITE

TẠO LỚP GIA CƯỜNG – TRẢI VẬT LIỆU CỐT

QUÉT VẬT LIỆU NỀN – NHỰA POLYESTER

QUY TRÌNH SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSITE

SẢN PHẨM – BÁN THÀNH PHẨM

QUY TRÌNH SẢN XUẤT VẬT LIỆU COMPOSITE

CHẮN BÙN CHỈ ỐP

THIẾT KẾ KHUNG XƯƠNG

SẢN XUẤT KHUNG THÙNG XE

THIẾT KẾ VẬT LIỆU COMPOSITE

ỐP NGOÀI

Kết luận – Kiến nghị

Việc ứng dụng vật liệu compostie lên thùng xe tải, hoàn toàn khả thi, đặt biệt sử dụng cho thùng xe tải đông lạnh Việc sử dụng vật liệu composite cho xe tải thông thường đảm bảo khả năng bền và thẩm mỹ hơn hẳn so với vật liệu kim loại truyền thống

Nếu muốn sử dụng vật liệu composite một cách có hiệu quả, có thể phát huy hết các mặt ưu điểm của vật liệu composite, ngay cả trên thùng xe tải thường, thì phải thay đổi công nghệ sản xuất thùng xe tải và công nghệ sản xuất thùng xe bằng composite, có nghĩa là phải thay thế toàn bộ khung và thùng xe tải bằng vật liệu composite.