La termoplastica rinforzata con fibre lunghe (LFT) è la resina di base più comunemente usata per LFT, seguita da PP, PA e anche PBT, PPS, PPA, TPU e altre resine. Vale la pena ricordare che sono necessarie fibre diverse per resine diverse per ottenere risultati migliori.

Sviluppo di LFT

Nel 1980, Polymer Composites Corporation (PCI), USA, è stata la prima a proporre il concetto di progettazione teorica di LFT e ha condotto ricerche di preparazione e sviluppo del prodotto.

Nel 1990, la società britannica di compositi (ICI) ha sviluppato per la prima volta con successo particelle LFT con il nome commerciale di Verton. Ha iniziato ad essere applicato alla progettazione e alla preparazione di parti automobilistiche.

Nel 2000, l'80% dei prodotti LFT è stato utilizzato nelle parti automobilistiche. Ha dato un contributo eccezionale all'alleggerimento delle automobili.

LFT nelle applicazioni automobilistiche

Modulo front-end: per il modulo front-end automobilistico, il materiale PP-LGF40 può essere utilizzato per integrare più di 10 parti metalliche tradizionali come radiatore, clacson, condensatore, staffa, ecc. in una singola unità; rispetto alle parti metalliche più resistenti alla corrosione, meno dense, riduzione del peso di circa il 30%, con maggiore libertà di progettazione, possono essere riciclate direttamente senza cernita e smaltimento; riduce i costi di produzione, con evidenti vantaggi di riduzione dei costi.

Scheletro del corpo del cruscotto: per il materiale dello scheletro del cruscotto morbido, l'uso di LGFPP ha una maggiore resistenza, variazione del modulo di flessione e migliore scorrevolezza rispetto al materiale PP riempito. Con la stessa forza, lo spessore del design del cruscotto può essere assottigliato riducendo così il peso, generalmente l'effetto di riduzione del peso è di circa il 20%. Allo stesso tempo, la tradizionale staffa per cruscotto in più parti può essere sviluppata in un unico modulo. Inoltre, il corpo del condotto dell'aria di sbrinamento anteriore del cruscotto, la selezione del materiale dello scheletro centrale del cruscotto, generalmente con lo scheletro del corpo del cruscotto che utilizza lo stesso materiale, può migliorare ulteriormente l'effetto di riduzione del peso.

Modulo della porta (scheletro del pannello centrale della porta)

Il modulo della porta in plastica Hyundai Sonata, che un tempo utilizzava il polipropilene a fibra di vetro lunga SABICSTAMAX, ha vinto un premio per l'innovazione presso la Society of Plastics Engineers (SPE). Il nuovo modulo della portiera anteriore della Ford Fiesta integra una varietà di componenti funzionali come serrature delle portiere, alzacristalli delle portiere, altoparlanti, dispositivi antifurto, ecc. Il pannello interno della portiera della Mazda6 e il FAW Pentium B70 sono realizzati in LGFPP.

Modulo porta per VW A5
Meccanismo del cambio (perno del cambio)

Il meccanismo del cambio utilizza principalmente materiale metallico e materiale in nylon a fibra corta. Al momento, alcuni modelli stranieri hanno provato a utilizzare materiale in polipropilene rinforzato con fibra di vetro lungo anziché materiale in nylon con fibra di vetro corto per lo scheletro del meccanismo del cambio. Il materiale in nylon assorbe facilmente l'acqua e il tasso di assorbimento dell'acqua delle parti finite è generalmente superiore allo 0,7%. Nell'ambiente ad alta temperatura e alta umidità, c'è il rischio di guasto; se si passa a materiale in polipropilene a fibra di vetro lunga, che non assorbe facilmente l'acqua, è possibile evitare tali problemi. Allo stesso tempo, l'uso di materiale PP rinforzato con fibra di vetro lunga può svolgere un ruolo nella riduzione del peso e nella riduzione dei costi.

Pedale dell'acceleratore elettronico:
il braccio del pedale dell'acceleratore elettronico deve sopportare una forza elevata, pertanto il materiale selezionato deve avere eccellenti proprietà meccaniche, una migliore tenacità e le proprietà del materiale non devono subire grandi variazioni alle alte e basse temperature. Attualmente, il braccio del pedale dell'acceleratore elettronico è realizzato principalmente in materiale PA rinforzato con fibra di vetro. Tekona Material ha utilizzato con successo la plastica in fibra di vetro lunga (grado CelstranPP-LGF40/50) per il pedale dell'acceleratore elettronico, che ha buone prestazioni di basso odore e alta resistenza e un costo inferiore rispetto al materiale PA rinforzato. La plastica in fibra di vetro lunga può essere utilizzata nel schienale del sedile, che sostituisce il tradizionale telaio in acciaio per ottenere una riduzione del peso del 20%, un'eccellente libertà di progettazione e proprietà meccaniche, spazio per i passeggeri ampliato, ecc.

Canali di drenaggio del tetto apribile

Inoltre, la lunga plastica in fibra di vetro può essere trasformata in un vano batteria, telaio del tetto apribile, vano ruota di scorta e coperchio del vano ruota di scorta. La Ford KUGA (2010) utilizza PP-LGF40 per il pannello interno del portellone posteriore.


Lo stato attuale e l'obiettivo dello sviluppo delle parti in materiale LFT

La riduzione del peso e la riduzione dei costi sono sempre stati un argomento di maggiore preoccupazione per l'intero veicolo, rispetto all'applicazione di successo delle case automobilistiche straniere al PP-LGF come nuovo materiale leggero, ce ne sono ancora molti difficoltà da superare nel processo di implementazione dei marchi indipendenti. Per esempio:

(1) l'istituzione del concetto di motivo EVI (abbreviazione di EarlyVendorInvolvement): ovvero, i fornitori di parti del sistema di fornitori di materiale, nella fase di sviluppo del concetto per intervenire nel nuovo progetto del modello, comprendono appieno la domanda di materiali dell'utente dell'impianto ospite, in modo da migliorare le prestazioni dei prodotti e dei servizi da modificare; se solo le imprese automobilistiche di riferimento con materiali come base per la selezione dei materiali, il modello elencato con l'auto di riferimento ha circa 5 Il divario nella selezione dei materiali di circa 5 anni.

(2) analisi dei costi: se puramente da considerazioni sui costi delle materie prime, il prezzo per chilogrammo di plastica è superiore ai materiali metallici; ma lo stampo preliminare costa meno investimenti, lo stampo ad iniezione di parti in plastica solo il 50% dello stesso stampo in acciaio della parte, lo stampo stampato solo il 30 ~ 40% dello stesso stampo in acciaio della parte; componenti periferici integrati, fornitura modulare, possono far risparmiare ulteriormente l'assemblaggio dell'impianto host e altri costi, ridurre gli strumenti di assemblaggio, risparmiare spazio.

(3) Altri aspetti: i cambiamenti nel tipo di materiali utilizzati per i componenti, i cambiamenti nel ritiro del materiale richiedono lo sviluppo di nuovi stampi; allo stesso tempo, per materiali speciali in fibra di vetro lunga, la necessità di utilizzare diverse apparecchiature di lavorazione come le tradizionali macchine per lo stampaggio a iniezione. Anche se, come parti esternalizzate, la maggior parte della ricerca tecnica viene intrapresa dai fornitori di primo livello da svolgere, ma nell'impianto ospite è necessario svolgere un buon lavoro nell'industrializzazione di materiali in fibra di vetro lunga nel processo di varie questioni tecniche da affrontare con misure.

Nello sviluppo di applicazioni di plastica rinforzata con fibra di vetro lunga, le case automobilistiche straniere nello sviluppo di applicazioni sono più approfondite e davanti al marchio indipendente nazionale c'è più da imparare dall'applicazione di case automobilistiche straniere per assorbire i casi applicativi maturi e la tecnologia avanzata .

Tra i marchi nazionali, le autovetture Great Wall Motor e SAIC sono in prima linea, mentre anche le autovetture Geely, Chery e Changan hanno svolto molto lavoro di sviluppo delle applicazioni. Great Wall Motor ha svolto un lavoro di ricerca completo su parti e componenti in plastica, e alcuni di essi sono stati applicati nella produzione di massa; con il supporto di progetti nazionali, SAIC ha ricercato e utilizzato molte parti LGFPP in veicoli elettrici puri come E50. Nel settore, sulla base dell'Automotive Lightweighting Alliance, viene effettuato lo scambio e la comunicazione della tecnologia di alleggerimento (compresa la tecnologia dei materiali di alleggerimento); in azienda viene realizzata una piattaforma per l'applicazione della tecnologia di alleggerimento a veicoli interi,

In termini di sostituzione del materiale, i prodotti in plastica a fibra di vetro lunga possono svolgere contemporaneamente il ruolo di riduzione del peso e riduzione dei costi. Negli ultimi anni, con lo sviluppo dell'applicazione di materiali leggeri, il materiale in polipropilene rinforzato con fibra di vetro lunga ha gradualmente sostituito la plastica di nylon con fibra di vetro corta in sempre più parti di automobili, il che promuove ulteriormente la ricerca e l'applicazione del materiale LGFPP nelle automobili.