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LFRT工艺适合于汽车那些部件?

时间: 2011-06-26 21:17 来源: 作者: 点击:
利用玻璃纤维增强材料来代替传统材料,是一种新型的生产工艺。按照这种工艺技术生产制造的赛车有点像轿车。它们的车架由玻璃纤维增强的材料制造,使用的是专门的成型模具。虽然它们的重量很轻,但是其生产制造工艺技术相当复杂。生产时,人们将一层层预制的成型件,即所谓的“片状模塑料”手工放置到汽车零件的模具中。有时也加入铝质的蜂窝板,然后浸透树脂。

大多数欧洲的大型汽车集团都采用D-LFT材料成型工艺来制造原先用模压GMT材料制造的零件,并且两种工艺都在使用。通常,D-LFT材料模压成型零件可以在相同的GMT材料零件模具上制造。D-LFT材料工艺是市场份额正在增长的主要因素。Rieter公司在两条Dieffenbacher生产线上已经有两年运行D-LFT工艺的经验了,它还计划即将再建两条生产线。

对一系列不同D-LFT工艺的优缺点和成本进行评价。首先要做的事是确定在最终零件里的“长”玻纤是多长?这是唯一有用的度量。其次,在进行各种比较时,很容易就搞混淆了。你必须仔细地区别D-LFT注塑、长玻纤粒料注塑以及传统短玻纤粒料注射成型工艺。


图1 大众汽车的天窗框架由Celanex PBT和Celstran LFRT制造

于是,就有了D-LFT模压和购买GMT的模压成型工艺,这其中又有采用短切纤维或者连续纤维毡两种不同工艺。于是,D-LFT模压工艺又可以基于连续纤维、短切纤维或者长纤维粒料。所有这些可供选择的方式的取舍搭配最终取决于成本、生产效率和最终产品所要求的机械性能。

Lawton公司的 D-LFT 模压工艺可以掺混高达100%的GMT边角料。


图2 由Celstran LFRT制得的导流板

当然,模塑制品商要认识到,产品里最终的玻纤长度是不能够用一个简单数值或者范围来精确表示的,而只能表示成一个统计分布或者频率分布曲线。 这条曲线的形状是由机器、模具、零件结构和所采用的工艺条件决定的。甚至为了正确地进行长玻纤粒料成型,也需要对机器和工艺进行修改,例如采用没有阻挡或者没有混合段的低剪切力螺杆、较大的孔板以及较低的螺杆转速。


图3 由Celstran LFRT制造的前端模块

有许多加工商和设备供应商说,不管工艺过程采用粗纱或者短切纤维,或者进行模压或注塑成型,作为一个广义的一般法则,加料和材料掺混过程越是连续进行,对玻璃纤维造成的损伤就越小。因为纤维在熔融体中所经受的压力波动和湍动越厉害,它们在零件里将越快被破坏。


图4 Suzuki Swift后视镜支架,由Celanex PBT材料制作

还有,人们必须知道你需要达到多高的冲击强度,然后决定纤维的长度, 以及用什么好办法把料喂入模具里。具有较长纤维(长度至少1in以上)的反面是由于它们流动比较缓慢,因此比流动快的部分保留的热量更多。

有些资料说,要想充满汽车车底废油盘这样的薄而平的零件(模具),较佳的纤维长度是10mm~15mm。这种纤维还比20mm~25mm玻纤引起的翘曲小一些。Krauss Maffei公司的 D-LFT 注塑系统采用双螺杆来掺混玻璃纤维。


图5 梅赛德斯-奔驰的雨刮器齿轮外壳,由Hostaform POM和Celanex PBT材料制造

环保、节能、汽车轻量化成为LFRT快速发展的主要动力。在2002年时,LFRT的产量就达到6万吨/年,(其中PP占到56%、PA占到32%,从地区分布看,欧美占到了总量的92%),并保持30%左右的增长率,2006仅欧洲的用量就接近14万吨,经过近几年的快速发展、亚州的比重也有了明显的提高。(end)

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