Термопласты, армированные длинными волокнами (LFT), являются наиболее часто используемыми базовыми смолами для LFT, за ними следуют PP, PA, а также PBT, PPS, PPA, TPU и другие смолы. Стоит отметить, что для достижения лучших результатов для разных смол необходимы разные волокна.

Развитие ЛФТ

В 1980 году компания Polymer Composites Corporation (PCI), США, первой предложила теоретическую концепцию проектирования LFT и провела исследование подготовки и разработку продукта.

В 1990 году британская компания по производству композитов (ICI) впервые успешно разработала частицы LFT под торговой маркой Verton. Его начали применять для проектирования и изготовления автомобильных деталей.

В 2000 году 80% продукции LFT использовалось в автомобильных деталях. Компания внесла выдающийся вклад в облегчение автомобилей.

LFT в автомобильных приложениях

Передний модуль: для автомобильного переднего модуля материал PP-LGF40 может использоваться для интеграции более 10 традиционных металлических деталей, таких как радиатор, звуковой сигнал, конденсатор, кронштейн и т. д., в единый блок; по сравнению с металлическими деталями более устойчивы к коррозии, менее плотные, снижение веса примерно на 30%, с большей свободой проектирования, могут быть переработаны напрямую без сортировки и утилизации; снижает производственные затраты с очевидными преимуществами снижения затрат.

Каркас корпуса приборной панели: для мягкого материала каркаса приборной панели использование LGFPP имеет более высокую прочность, изменение модуля изгиба и лучшую текучесть, чем заполненный полипропиленовый материал. При той же прочности толщина конструкции приборной панели может быть уменьшена, что снижает вес, обычно эффект снижения веса составляет около 20%. В то же время традиционный кронштейн приборной панели, состоящий из нескольких частей, может быть преобразован в единый модуль. Кроме того, выбор материала воздуховода переднего размораживания приборной панели, выбор материала среднего каркаса приборной панели, как правило, с каркасом корпуса приборной панели, использующим тот же материал, могут еще больше усилить эффект снижения веса.

Дверной модуль (каркас центральной панели двери)

Пластиковый дверной модуль Hyundai Sonata, в котором когда-то использовался полипропилен из длинного стекловолокна SABICSTAMAX, получил награду Общества инженеров по пластмассам (SPE) за инновации. Новый модуль передней двери Ford Fiesta объединяет множество функциональных компонентов, таких как дверные замки, дверные подъемники для стекол, динамики, противоугонные устройства и т. д. Внутренняя дверная панель Mazda6 и FAW Pentium B70 изготовлены из LGFPP.

Дверной модуль для VW A5
Механизм переключения передач (шарнир переключения передач)

Механизм переключения передач в основном использует металлический материал и коротковолокнистый нейлоновый материал. В настоящее время в нескольких зарубежных моделях пытались использовать для каркаса механизма переключения передач длинный полипропилен, армированный стекловолокном, вместо короткого нейлона из стекловолокна. Нейлоновый материал легко впитывает воду, а скорость водопоглощения готовых деталей обычно превышает 0,7%. В условиях высокой температуры и высокой влажности существует риск выхода из строя; если заменить его на полипропиленовый материал из длинного стекловолокна, который плохо впитывает воду, таких проблем можно избежать. В то же время использование полипропилена, армированного длинным стекловолокном, может сыграть роль в снижении веса и стоимости.

Электронная педаль газа:
Рычаг электронной педали газа должен выдерживать большую силу, поэтому выбранный материал должен иметь отличные механические свойства, лучшую прочность, а свойства материала не должны сильно изменяться при высоких и низких температурах. В настоящее время электронный рычаг педали акселератора в основном изготавливается из полиамида, армированного стекловолокном. Tekona Material успешно применила длинное стекловолокно (марка CelstranPP-LGF40/50) для электронной педали газа, которая обладает хорошими характеристиками, низким уровнем запаха и высокой прочностью, а также более низкой стоимостью, чем армированный полиамидный материал. Длинный стекловолоконный пластик можно использовать в спинка сиденья, заменяющая традиционную стальную раму для снижения веса на 20%, а также отличную свободу дизайна и механические свойства, увеличенное пространство для пассажиров и т. д.

Дренажные каналы люка крыши

Кроме того, из длинного стеклопластика можно сделать отсек для аккумуляторной батареи, раму люка, отсек для запасного колеса и крышку отсека для запасного колеса. Ford KUGA (2010 г.) использует PP-LGF40 для внутренней панели задней задней двери.


Текущее состояние и направленность разработки деталей из материала LFT

Снижение веса и снижение стоимости всегда были темой, вызывающей большую озабоченность для всего транспортного средства, по сравнению с успешным применением иностранными автомобильными компаниями PP-LGF в качестве нового легкого материала, есть еще много трудности, которые необходимо преодолеть в процессе внедрения независимых брендов. Например:

(1) создание концепции причины EVI (аббревиатура EarlyVendorInvolvement): то есть поставщики компонентов системы поставщиков материалов, на этапе разработки концепции, чтобы вмешаться в проект новой модели, полностью понять спрос пользователей хост-завода на материалы, чтобы улучшить производительность продуктов и услуг, чтобы измениться; если только эталонные автомобильные предприятия с материалами в качестве основы для выбора материала, модель, указанная в эталонном автомобиле, имеет около 5 разрывов в выборе материала около 5 лет.

(2) анализ затрат: если исключительно из соображений стоимости сырья, цена за килограмм пластика выше, чем металлические материалы; но предварительная форма стоит меньше инвестиций, литьевая форма для пластиковых деталей составляет только 50% от той же части стальной формы, формованная форма только от 30 до 40% той же части стальной формы; интегрированные периферийные компоненты, модульная поставка, могут дополнительно сэкономить сборку основного завода и другие затраты, уменьшить инструменты для сборки, сэкономить место.

(3) Другие аспекты: изменение типа материалов, используемых для компонентов, изменение усадки материала требует разработки новых форм; в то же время для длинных специальных материалов из стекловолокна необходимо использовать различное технологическое оборудование, такое как обычные машины для литья под давлением. Хотя, поскольку детали, переданные на аутсорсинг, большую часть технических исследований проводят поставщики первого уровня, но на принимающем заводе необходимо хорошо поработать над индустриализацией длинных стекловолоконных материалов в процессе решения различных технических вопросов. с мерами.

При разработке приложений из армированного стекловолокном пластика иностранные автомобильные компании более углубленно разрабатывают приложения и опережают отечественный независимый бренд, чтобы больше узнать из приложений иностранных автомобильных компаний, чтобы освоить зрелые случаи применения и передовые технологии. .

Среди отечественных брендов в авангарде находятся легковые автомобили Great Wall Motor и SAIC, при этом для легковых автомобилей Geely, Chery и Changan также проведена большая работа по разработке приложений. Компания Great Wall Motor провела комплексные исследования пластиковых деталей и компонентов, и некоторые из них были применены в массовом производстве; при поддержке национальных проектов SAIC исследовала и использовала многие детали LGFPP в чисто электрических транспортных средствах, таких как E50. В отрасли, основанной на Automotive Lightweighting Alliance, осуществляется обмен и передача технологий облегчения (включая технологии облегченных материалов); в компании построена платформа для применения технологии облегчения целых транспортных средств,

С точки зрения замены материала, длинные изделия из стекловолокна могут одновременно способствовать снижению веса и стоимости. В последние годы, с развитием применения легких материалов, полипропиленовый материал, армированный длинным стекловолокном, постепенно заменяет короткий нейлоновый пластик из стекловолокна во все большем количестве автомобильных деталей, что еще больше способствует исследованиям и применению материала LGFPP в автомобилях.