Полипропилен, армированный длинным стекловолокном, – это модифицированный полипропиленовый композит с длиной стекловолокна 10–25 мм, сформированный в трёхмерную структуру методом литья под давлением и другими методами, сокращенно LGFPP. Благодаря своим превосходным комплексным характеристикам, полипропилен, армированный длинным стекловолокном, всё шире используется в автомобильной промышленности.
Характеристики и преимущества длинного армированного стекловолокном полипропилена
- Хорошая размерная стабильность
- Отличная устойчивость к усталости
- Малая производительность ползучести
- Малая анизотропия, низкая деформация коробления
- Отличные механические свойства, особенно ударопрочность
- Хорошая текучесть, подходит для обработки тонкостенных изделий
Полипропилен, армированный стекловолокном толщиной 10–25 мм (LGFPP), обладает более высокой прочностью, жёсткостью, ударной вязкостью, размерной стабильностью и низкой деформацией по сравнению с обычным полипропиленом, армированным стекловолокном толщиной 4–7 мм (GFPP). Кроме того, полипропилен, армированный стекловолокном, не подвержен значительной ползучести даже при воздействии высокой температуры (100 °C) и обладает более высоким сопротивлением ползучести, чем полипропилен, армированный стекловолокном, короткий.
В литьевом изделии длинные стекловолокна сложены в шахматном порядке, образуя трёхмерную сетчатую структуру. Даже после обжига полипропиленовой подложки длинные стекловолоконные сети сохраняют прочность стекловолоконного каркаса, в то время как короткие стекловолокна после обжига, как правило, становятся непрочными. Это обусловлено главным образом тем, что армирующий эффект определяется соотношением длины и диаметра армирующего волокна. Наполнители и короткие стекловолокна с критическим отношением сторон менее 100 не армируют, в то время как длинные стекловолокна с критическим отношением сторон более 100 играют армирующую роль.
По сравнению с металлическими материалами и термореактивными композитными материалами, длинноволокнистый стеклопластик обладает низкой плотностью, что позволяет снизить вес той же детали на 20–50%. Длинноволокнистый стеклопластик предоставляет конструкторам большую гибкость в проектировании, например, для создания форм сложной формы. Количество используемых компонентов и интегрированных деталей экономит затраты на пресс-формы (как правило, стоимость литьевых форм для длинноволокнистого стеклопластика составляет около 20% от стоимости штамповочных форм из металла) и снижает энергопотребление (энергопотребление длинноволокнистого стеклопластика составляет всего 60% от энергопотребления стальных изделий, ~80% и 35–50% алюминиевых изделий), упрощая процесс сборки.
Применение длинноволокнистого армированного стекловолокном полипропилена в автомобильных деталях
Длинноволокнистый армированный полипропилен используется в каркасе корпуса приборной панели автомобиля, кронштейне аккумуляторной батареи, переднем модуле, блоке управления, каркасе опоры сиденья, запасном плаценте, крыле, крышке шасси, шумоизоляционном экране, раме задней двери и т. д.
Модуль передней части автомобиля: для автомобильных модулей передней части используется материал LGFPP (содержание LGF 30%). Он позволяет объединить в единое целое более 10 традиционных металлических деталей, таких как радиаторы, динамики, конденсаторы и кронштейны. Он более устойчив к коррозии, чем металлические детали. Низкая плотность, снижение веса примерно на 30% и большая свобода проектирования. Его можно перерабатывать напрямую, без сортировки и обработки, что снижает производственные затраты и имеет очевидные преимущества в плане снижения затрат.
Каркас корпуса приборной панели: Для мягких материалов каркаса приборной панели использование материала LGFPP обладает более высокой прочностью, более высоким модулем изгиба и лучшей текучестью, чем наполненные материалы PP. При той же прочности толщина конструкции приборной панели может быть уменьшена, что снижает вес. Общий эффект снижения веса составляет около 20%. В то же время традиционный многокомпонентный кронштейн приборной панели может быть преобразован в единый модуль. Кроме того, выбор материала корпуса переднего воздуховода размораживателя и средней рамы приборной панели, как правило, тот же, что и для основной рамы приборной панели, что может дополнительно улучшить эффект снижения веса.
Спинка сиденья: может заменить традиционную стальную раму, что позволяет снизить вес на 20%, отличается большой свободой дизайна и механическими характеристиками, а также такими функциями, как расширенное пространство для сидения.
Значение применения длинноволокнистого армированного стекловолокном полипропилена в автомобильной промышленности
Что касается замены материалов, изделия из длинноволокнистого армированного стекловолокном полипропилена позволяют одновременно снизить вес и стоимость. В прошлом материалы, армированные коротким стекловолокном, заменяли металлические материалы. В последние годы, с развитием и применением облегченных материалов, длинноволокнистые армированные стекловолокном полипропиленовые материалы постепенно заменяют коротковолокнистые армированные стекловолокном пластики во все большем количестве автомобильных деталей, что продолжает развиваться. Исследования и применение материалов LGFPP в автомобилестроении.
Время публикации: 13 сентября 2021 г.
