Was sind die Vor- und Nachteile von Glasfaserkörpern?

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Fiberglas ist ein herausragendes Material für den Bau von Booten. Es ist gut getestet und langlebig. Im Laufe der Jahre gab es nur wenige Versuche, Fiberglas wie in der Automobilindustrie einzuführen:

Insgesamt ist der Einsatz von Glasfaserkörpern in der Industrie zwar nicht weit verbreitet. Warum? Was sind die Vor- und Nachteile und warum die Vor- und Nachteile von Übergewicht?

Koder
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Alle Korvetten ('53 C1 bis aktuelle C7) haben Glas- oder Kohlefaserkörper.
MooseLucifer
@MooseLucifer guter Punkt, ich werde die Frage bearbeiten, um das zu reflektieren.
Koder
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Der Lotus Europa war auch eine Ganzglas-Karosserie. Der größte Teil des Stahls befand sich im doppelten "Y" -Rahmen und den Stoßstangen.
Cdunn
was ist mit Henry Ford?
user1886419
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@ cdunn - Viele Lotus-Fahrzeuge verwendeten GFK-Karosserien mit einem Stahlchassis. Elan, Elan +2, Europa, Esprit, Elite (die 1970er Jahre), Eclat und Excel. Die ursprüngliche Elite verwendete ein GFK-Monocoque ohne separates Chassis, aber die Herstellung war teuer und sie wechselten mit dem günstigeren Elan zum Stahl-Backbone-Chassis.
Kickstart

Antworten:

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Ich denke, der Hauptnachteil von Fiberglas (auch bekannt als glasfaserverstärkter Kunststoff oder GFK) ist, dass es bei einem Aufprall reißt und bricht, anstatt wie Metall Energie zu verformen und zu absorbieren Insassen, viele der Vorteile zu entfernen.

Die britischen Reliant-Fahrzeuge (insbesondere der Scimitar) hatten in den 1970er Jahren eine GFK-Karosserie, und viele wurden aufgrund von Rost in den internen Überrollbügeln verschrottet - die in die Karosserie eingeklebt sind und sich nur schwer reparieren lassen!

In jüngerer Zeit wurde der größte Teil für einzelne Paneele verwendet, insbesondere für nicht tragende Paneele wie Dachpaneele bei Lieferwagen und Lastkraftwagen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein unlackiertes, relativ dünnes GFK-Paneel halbtransparent ist und somit Licht in das Paneel einströmt Laderaum und geringes Gewicht senken den Schwerpunkt des Fahrzeugs.

Nick C
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Ich vermute, der Hauptgrund, warum es nicht verwendet wird, ist, dass Stahl sehr billig ist, sehr schnell mit einem automatischen Stempel in Serie produziert werden kann und schnell an Ort und Stelle geschweißt werden kann. Das zusätzliche Gewicht ist nur ein Nachteil der Massenproduktion und der Skaleneffekte.
Steve Matthews
Eine sehr gute Antwort. Ich verzichte im Moment darauf, einen "akzeptierten" zu wählen, da jeder einzelne mir bisher einen anderen und gültigen Standpunkt zu meiner Frage gibt. Bemerkung: Ich kann keinen Hinweis darauf finden, dass "Fiberglas" ein Markenname ist. Ich finde nur "Alternativname für GFK". Könnten Sie mich in die richtige Richtung weisen?
Koder
Meine Untersuchungen legen nahe, dass Fiberglas kein Markenname ist, sondern nur eine Art faserverstärkter Kunststoff. Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ist laut Wikipedia eine andere Bezeichnung für Glasfaser. Die Firma Owens Corning ließ 1936 ihr sogenanntes "Fiberglas" patentieren, bei dem es sich offenbar um die deutsche Schreibweise von Fiberglas handelt. Während das könnte einen geschützten Namen an einem Punkt in Betracht gezogen wurde (ich habe keinen Grund , dies zu glauben), ist Fiberglas nicht.
Poisson Fish
@PoissonFish Ich stehe korrigiert ... Der Versuch, nach "Glasfaser-Markennamen" zu suchen, wirft nur diese Frage auf!
Nick C
Es klingt sicher so, als ob es ein Markenname sein sollte. Das wäre auch meine Vermutung gewesen.
Poisson Fish
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Vorteile

  • Leicht.
  • Rostet nicht.
  • Bekommt keine Beulen.

Nachteile

  • Bricht / knackt, wenn es zu stark gebogen wird.
  • Ist nicht so haltbar wie Metall.
  • Kann sich bei Hitze verformen.
Marko Tõnisson
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Einfach und klar - perfekt.
Ich habe keine Ahnung, was ich
Die Antwort gefällt mir auch, aber ich würde mich mit Ihrer zweiten "Schwäche" herumschlagen: GRF rostet nicht wie Metall. Ich sah eine 67 Corvette, die vom Standpunkt der Karosserie aus mindestens "wiederaufbaubar" aussah, aber da das Auto seit 20 Jahren in einem stehenden Wasserbecken saß, waren die unteren Metallteile durch.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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Der Hauptgrund sind wahrscheinlich die Kosten.

Stahlplatten benötigen teure Werkzeuge, um hergestellt zu werden, aber sobald eine Investition in diese Werkzeuge getätigt wurde, können die Platten schnell und kostengünstig hergestellt werden. Lassen Sie ein flaches Stahlblech fallen und wenige Sekunden später haben Sie eine geformte Platte.

Mit GFK ist das Werkzeug relativ billig, aber es dauert lange, eine Platte aus diesem Werkzeug herzustellen. Die Matte muss zugeschnitten und dann (höchstwahrscheinlich von Hand) mit sorgfältig ausgerichteten Überlappungsbereichen ausgelegt werden. All dies ist eine relativ qualifizierte Aufgabe. Bei einigen Abschnitten muss die Körnung der Matte sorgfältig ausgerichtet werden. Anschließend kann Harz hinzugefügt werden. Um das Gewicht zu minimieren (und es ziemlich konstant zu halten), muss das Paneel dann eingesackt werden, um das überschüssige Harz abzusaugen, während es aushärtet, was alles einige Zeit in Anspruch nimmt.

Kohlefaser ist ähnlich, aber noch zeitaufwendiger.

Wenn Sie ein paar hundert Paneele herstellen, überwiegen die Einsparungen bei den Werkzeugkosten von GFK die hohen Arbeitskosten, aber sobald Sie zu den Tausenden gelangen, werden die Arbeitskosten unwirtschaftlich. Daher wird GFK-Karosserie häufig für Fahrzeuge mit begrenzter Produktion verwendet

Ich vermute, dass ein weiterer wichtiger Aspekt bei Serienfahrzeugen die Möglichkeit ist, GFK-Platten zu recyceln.

Beachten Sie, dass Lotus bereits in den 1950er Jahren ein Auto mit einer GFK-Monocoque-Karosserie ohne separates Chassis in Serie brachte.

Kickstart
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Zum ersten Absatz: Paneele können schnell, kostengünstig und mit sehr wenigen Variationen unglaublich konsistent hergestellt werden. Werkzeuganpassungen und Reparaturen können schnell durchgeführt werden, wodurch Ausfallzeiten reduziert werden. Zum zweiten Absatz hinzufügen: Eine andere Methode ist die mundgeblasene Glasmatte. Es ermöglicht ein relativ schnelles Aufbringen von Material in die Form, aber das Aufräumen und das genaue Aufbringen und die Konsistenz leiden darunter.
Tobin S
Dies sollte die beste Antwort sein. Alle anderen sind einfache Designprobleme.
Wren
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Eine Sache, die die meisten Leute vernachlässigen, ist die UV-Stabilität: Selbst mit sogenannten UV-Hemmern beginnt sich jedes im Sonnenlicht ausgelassene GFK zu zersetzen: Die Harze werden spröde und die Oberfläche des gefärbten Gelcoats wird spinnenartig -Web wie Risse und Farbe verlieren. Ich habe Lotus Europas gesehen, die so aussehen, als wären sie kurz vor dem Zerfall, nur weil sie einige Jahrzehnte in der Sonne gelegen haben (und dies ist viel schwerer zu reparieren als Rost). GFK ist seit einigen Jahrzehnten beliebt Hersteller von Bausätzen und Kleinserien (in den 50er Jahren wurde Lotus in seiner Methodik sehr ähnlich wie eine Kit-Car-Firma geführt), daher ist es gut für niedrige Produktionskosten (Werkzeug- und Einrichtungskosten).

Auf der anderen Seite ist es viel schneller, wenn eine spezielle Stahlpresse Paneel für Paneel aushämmert, normalerweise mit einer Geschwindigkeit von einer oder mehreren Sekunden. Das Abbinden oder Aushärten des Glases dauert in der Regel einige Stunden, bevor es aus der Form genommen werden kann. Auf der einen Seite können Sie Karosserien mit minimalen Einrichtungskosten herstellen (viele der Formen, die ich im Laufe der Jahre verwendet habe, wurden aus Holz mit einer Glasschicht und Gelcoat hergestellt, um eine schöne Oberfläche zu erhalten, von der Sie dann die Formteile abnehmen können ) im Vergleich zu den Kosten für die Herstellung von Presswerkzeugen aus Stahl, andererseits wird die tägliche Produktion von Karosserien aus Stahl viel höher sein, was von den großen Herstellern gewünscht wird.

Nathan
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Das Problem liegt hier in der Verschlechterung um 43 Jahre. Kein Auto ist für eine Lebensdauer von 43 Jahren ausgelegt.
Wren