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行業動態

長玻璃纖維熱塑性塑料的新用途

文字:[大][中][小] 2014-8-6    瀏覽次數:2941    

    長玻璃纖維熱塑性塑料的直接復配(D-LFT)與成型正為由汽車結構性零件突破至車身外板而整裝待發。這個跨越也包括了D-LFT復合物的支柱性材料由聚烯烴向苯乙烯基熱塑料的轉變。大型熱塑性復合物車身板的壓縮成型據稱已經成功通過了首次可行性研究。下一步將是對具有A級表面的后箱蓋、車門和車頂的評估。同時,D-LFT在底盤和引擎罩內等結構性汽車零配件中的應用也有了新成果。它們包括了可調節模頭確定毛坯厚度、向隨意弄碎的玻璃毛坯添加增強纖維、把尼龍作為引擎罩里D-LFT基材進行研究。 對大型D-LFT車身板的測試由注塑和壓塑開始,兩種成型都通過了沖擊測試。壓塑件顯示出比注塑件高出50%的沖擊強度,而壓塑很可能是大型部件所選擇的方法。 大型D-LFT部件壓塑的一個優點是可不費力地把增強纖維或裝飾性表面薄膜嵌入到模具內。材料在壓塑時也不會流得多遠,使纖維拉伸較少,變形也較小。 大型D-LFT車身板的壓塑試驗兩年前由德國Dieffenbacher公司開始,并一直在進行著,并與巴斯夫等公司開發著合作。為了這些應用,巴斯夫花了五年時間開發出新材料和干漆薄膜。

    Dieffenbacher在D-LFT實現 A級成品的最新成果是碎纖維的加入。

    Dieffenbacher的D-LFT典型方法是把連續的玻璃粗紗拉入到雙螺桿擠出機中,由螺桿切割粗紗,并把它們柔和地混合到預熔的聚合物當中。但外車身板需要更佳的纖維分散,防止在A級部件表面上的印穿。所以現在纖維被切得干干的,掉落在加料斜槽上,喂料裝置把纖維定量加入到由縫口模頭擠出的一簾熔體中。那樣一幕落簾的熔體攜帶著纖維進入第二臺擠出機中,以做混合。這打開了纖維束,所以各種細絲有著更好的分散。 車身外板的測試部分也需要新材料,特別是由巴斯夫公司專門開發出來的可熱成形PFM(無漆膜成型)外皮。PFM外皮可以上色、有紋理,從而消除二次加工的需要。 PFM外皮被熱成形,然后利用由巴斯夫為了這些用途而開發的樹脂,把PFM外皮與20%-30%的玻璃增強型ABS或SAN成型在一起。因為車身外板很可能是與鋼材部件裝配在一起,而苯乙烯基材料比許多其它熱塑料有著較低的熱膨脹系數,所以苯乙烯基材料被用于PFM膜和支撐性復合物中。成型這些帶PFM外皮的面板的循環時間是30-40秒,而與之相比的熱固性SMC部件是60秒鐘。 D-LFT車身板正被考慮用作2005款車的替代部件和2006與2007款車的原始部件。最先的步驟將是車頂棚組件。 首個D-LFT外露部件將于2005年底出現,不會使用裝飾膜,也不會是A級品。它將有點刻粒面,由玻璃增強PP成型而成。它將出現在歐洲車后箱蓋的較低部位。 針對D-LFT結構性部件,Dieffenbacher開發出了具有可調孔的模頭,它能把厚點和薄點選擇性地壓入到片坯料中,從而使特定區域的強度最大化,同時又令整體材料消耗最小化。這也是被其它D-LFT技術供應商所利用的方法。Dieffenbacher的可調節模頭在下模唇利用了伺服油壓缸,帶有一個感應器來顯示開口寬度。

    Dieffenbacher模頭將厚度從2mm變化到30mm以上,盡管多數測試部件的厚度范圍是5-15mm。定型的片坯材料需要較小的壓縮力,以把材料分布在模具內。因為擠出機以穩定速度運行,所以薄板出來得較快,而厚板出來得較慢。電腦化的在線控制將牽引輸送機的速度與板厚相配。在兩條輸送帶之間用雙刃切割器切割坯料。第二條輸送帶向側面運行,所以可以為了兩種不同的模具來定型坯料。 也是為了結構性部件,Dieffenbacher開發出了利用機械手的自動化工藝和針形夾具,把機織和非機織的纖維玻璃增強物嵌入到部件中的特定位置。寶馬車前端板是用局部連續纖維增強物來熱塑性壓塑的首個范例。它利用了長條形的Twintex PP/玻璃機織纖維,含60%玻璃的Twintex被放在部件的上部承載邊緣,非機織的玻璃繩被用在有筋條的地方。Twintex嵌件在被堆疊到D-LFT坯料的頂部之前,它在一個紅外線加熱器中被預熱 Dieffenbacher計劃對Twintex增強物與PFM裝飾膜的結合進行可行性研究。薄膜將首先被放到模具中,接著是放D-LFT復合坯料,再隨后是Twintex纖維。 另外,尼龍66 的D-LFT正至少被一家歐洲轎車生產商考慮用于耐熱部件中,以取代引擎箱中的SMC。

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