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全自动长纤维增强热塑性复合材料(LFT-D)模压生产线

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-10  来源:www.frpapp.com  浏览次数:1697
核心提示:LFT-D(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct)中文译为直接在线长纤维增强热塑性复合材。海源机械于2012年研发成功国内首条具有自主知识产权的LFT-D生产线,它不仅打破了行业的垄断,而且具有完全的自主知识产权和创新...
 一、全自动长纤维增强热塑性复合材料LFT-D)模压生产线介绍

LFT-D(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct)中文译为直接在线长纤维增强热塑性复合材。海源机械于2012年研发成功国内首条具有自主知识产权的LFT-D生产线,它不仅打破了行业的垄断,而且具有完全的自主知识产权和创新:不仅填补了我国热塑性复合材料成套自动化装备的空白,而且为中国汽车工业轻量化和热塑性复合材料汽车零部件的发展提供了有力的装备保障,满足了汽车工业对复合材料零部件大批量、低成本和高质量的市场需求。

1工艺


    2
、技术应用领域广泛

——可在线调整材料组成,真正实现连续化生产

——玻璃纤维长度可调,应对多种类零部件生产

——纤维长度分布更加均匀,特别是复杂零部件

——流动性大幅提高,表面质量更为突出

——生产效率高

——优化设计的整线技术降低了输送螺杆磨损

    在汽车工业中,由于长纤维增强热塑性复合材料不仅密度低(1.1~1.4g/cm3),而且具有很好的力学性能,其拉伸强度、弹性模量、冲击韧性、耐热性和耐蠕变性能均明显优于短纤维增强的热塑性塑料,特别是其抗冲击性能高而通常被设计用于汽车的结构件和半结构件,如:前、后吸能保险杠,前端模块骨架,仪表台骨架,前、后座椅骨架,车门模块骨架,备胎仓,电池箱以及车身底部护板和隔声罩等。近年来,还有些汽车的后举门内结构板和踏步板都有选用LFT-D材料制成,其应用得到了不断的创新和拓展。

    除汽车工业外,LFT-D模压技术还广泛应用于机械、建筑、体育娱乐、电气电子、物流和园艺等各个工业、民用领域。

3、成本优势明显

——原材料和物流成本显著降低

——原料和模具快速更换,省工、省时

——启动消耗可控

——万元产值能耗降低50%

——全过程一次加热,成本降低,提高了制品强度

——废料回收更加容易(GMT/LFT)

    汽车工业由于轻量化和可回收的要求,越来越多地使用轻质、高强且可循环使用的热塑性复合材料来生产汽车零部件,而且通常由GMT(玻纤毡增强热塑性片材)和LFT-G(长纤维增强热塑性复合材料颗粒料)来实现。但这两种工艺均为二步法工艺,即先制成半成品(板材或粒料),再通过模压或注塑工艺制成零件,成本相对较高。LFT-D模压技术可以降低成本,减少生产、转运和半成品存储的费用。这是一种先进的一步法生产工艺,其主要特点是,将玻璃纤维粗纱直接连续地送入聚合物熔体中,然后按需裁切压制成型。根据欧洲资料介绍,用LFT-D模压技术生产大型结构件要比GMT材料压制成型的零部件价格便宜40%~50%,比LFT-G粒料注射成型的零部件价格便宜30%~40%,这也是LFT-D模压技术在欧美得到快速发展的主要原因。

    采用一步法工艺不但可使成本明显下降,提高了经济效益,还由于减少了一次加热塑化过程,使材料的热应力降至最低,可获得很好的流动特性以及一致的玻纤含量。

4、大批量

    LFT-D模压技术是长纤维增强热塑性复合材料,热塑性树脂的聚合反应通常在复合材料成型之前已完成,模压工艺过程仅仅是一个加热熔融变形、冷却固结定型的一个物理变化过程,其成型周期一般为20~60 s。海源机械开发成功的全自动LFT-D模压生产线生产效率高,其年生产能力达到60万~70万件,如采用一机双模的话,还能使产量翻番,不仅满足了汽车工业大批量生产的需要,还大大降抵了制造成本(如图所示)。

图 海源全自动LFT-D模压生产线满足大批量工业化生产

5、灵活通用

    LFT-D模压技术的另一大优点是材料可设计,充分体现了灵活、通用且自由度大的优势。LFT-D模压工艺可以满足材料配方完全适配使用的要求,材料的选择不再受半成品材料供应商的限制,纤维的种类、长短、含量和基体树脂组成均能按制品的技术要求进行自我调整,真正可以做到制品的性价比最佳。除此之外,海源机械全自动LFT-D模压生产线理论上还是一条特别的通用生产线,针对不同成型零件要求规定的使用材料,可在压模之前直接由在线确定的原材料混合配制,原材料既可以是玻璃纤维也可以是碳纤维、硼纤维、Kevlar纤维、芳纶纤维或天然植物纤维等;既可以是聚丙烯树脂也可以是聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯硫醚或聚醚醚酮等各种热塑性树脂;各种添加剂,如色母粒料、滑石粉、碳酸钙或白垩粉等均可以添加以实现配色、影响成本和流动性等。

6、再循环

随着各国汽车工业对环保的重视和政策法规的制定,汽车生产的绿色环保也日益提上议事日程。海源机械全自动LFT-D模压生产线不仅生产绿色环保的制品,还提供了可进一步实现经济和环保的再循环通道。通常在生产工序中会产生废料,零部件完成寿命周期后拆卸的废料也需回收,在海源机械全自动LFT-D模压生产线上,专门设计了供LFT回料再循环利用的通道,将废料粉碎成6~10 mm的粒料,通过一套附加的自动送料和计量装置再送进到双螺杆挤出机中,最大回收废料添加量可达挤出机产量的20%,而对制品的性能没有影响,真正实现了废料回收再循环,100%无废料的绿色环保生产。

 
关键词: LFT 海源机械
 
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