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    長玻纖增強聚丙烯在汽車部件上的典型應用

    2017-10-16 03:19:32

    長玻纖增強聚丙烯塑料指含有玻璃纖維長度在10到25mm的改性聚丙烯復合材料,經過注塑等工藝形成三維結構,英文為 LongGlassFiberpolypropylene,簡寫為LGFPP。因其優異的綜合性能,長玻纖增強聚丙烯在汽車領域應用越來越廣泛。

     

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    長玻纖增強聚丙烯的特點與優勢

     

    長玻纖增強塑料(簡寫LGFPP)相比普通4~7mm短玻纖增強塑料(簡寫GFPP)具有更高的強度、剛度、韌性,以及尺寸穩定性、翹曲度低等優勢。此外,長玻纖增強聚丙烯材料即使經受100℃的高溫也不會產生明顯的蠕變,且比短玻纖增強聚丙烯有著更好的抗蠕變性能。

     

    在注塑成品上,長玻纖交錯成立體網絡結構,即使聚丙烯基材灼燒后,長玻纖網絡仍形成一定強度的玻纖骨架,而短玻纖灼燒后一般則成無強度的纖維骨架。造成這種情況,主要因為增強纖維的長徑比值決定增強效果,臨界長徑=L/D,臨界長徑比小于100的填料和短玻璃纖維沒有增強作用,而臨界長徑比小于100的長玻璃纖維則起到增強作用。

     

    與金屬材料和熱固性復合材料相比,長玻纖塑料密度低,相同部件重量可減輕20~50%,長玻纖塑料能為設計人員提供更大的設計靈活性,比如可成型形狀復雜的部件,集成零部件使用數量,節約模具成本(一般長玻纖塑料注塑模具的成本約為金屬沖壓模具成本的20%),減少能耗(長玻纖塑料的生產能耗僅為鋼制品的 60~80%、鋁制品的35~50%),簡化裝配工序。

     

    長玻纖聚丙烯在汽車部件上的典型應用

     

    長纖維增強聚丙烯被用于轎車的儀表板本體骨架、電池托架、前端模塊、控電盒、座椅支撐架、備胎盤、擋泥板、底盤蓋板、噪音隔板、后車門框架等。

     

    前端模塊:對于汽車前端模塊,采用聚賽龍PP-LGF30材料,可將散熱器、喇叭、冷凝器、托架等超過10個傳統金屬件集成于一個整體;相比金屬件更耐腐蝕,密度小、重量減輕約30%,具有更高的設計自由度,可直接回收無需分類處理;降低了制造成本,有明顯的降本優勢。

     

    儀表板本體骨架:對于軟質儀表板骨架材料,采用聚賽龍LGFPP材料比填充PP材料強度更高、彎曲模量更改,流動性更好些,在相同強度下,儀表板設計厚度可減薄從而減重,一般減重效果約20%。同時,可將傳統的多個部件儀表盤托架發展為單個模塊。此外,儀表板前除霜風道本體、儀表板中間骨架選材,一般與儀表板本體骨架采用同一種材料,可進一步提升減重效果。

     

    座椅靠背:替代傳統鋼材骨架可實現減重20%、且優異的設計自由度和機械性能、擴大的乘坐空間等特點。

     

    長玻纖增強聚丙烯在汽車領域應用的意義

     

    在材料替代方面,長玻纖增強聚丙烯制品可同時起到減重、降本的作用。之前是短玻纖增強材料代替金屬材料,近幾年隨著輕量化材料應用開發,長玻纖增強聚丙烯材料在越來越多的汽車部件上逐步代替了短玻纖增強塑料,這樣進一步推廣了LGFPP材料在汽車上的研究與應用。

    (來源:中國玻璃纖維復合材料信息網)


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