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长玻纤增强塑料在汽车上的应用研究
林斗丽
南京汽车集团有限公司试制试验部
摘要
长玻纤增强塑料在国际各大汽车公司得到了很多应用,而对于中国国内生产开发的
汽车来说,该材料应用还不是很多。随着不断完善成型设备,稳定成型工艺,合理设计,随
着新材料、新工艺、新技术的不断普及和推广,随着新产品的不断开发、产品质量的不断
提高,材料在中国的开发和应用必将有巨大的前景。
关键词:长玻纤增强汽车应用
随着汽车节能、轻量化要求的不断提高,塑料应电缆式包覆法、粉末浸渍法等多种工艺技术与制备
用于结构件或半结构件的需求在不断增加,促使玻方法,近年来国外更加普遍地采用一种新型拉挤工
纤增强塑料在汽车零部件中的应用越来越广泛。研艺成型熔体浸渍法生产技术:使连续玻璃纤维
究发现,要使玻纤在塑料中能起到很好的加强作用, 无捻粗纱通过特殊模头,同时向模头供人热塑性树
必须使玻纤长度大于其临界长度,否则当玻纤长度脂。在模头中无捻粗纱被强制散开,受到熔融树脂
小于临界长度的增强塑料受到一定载荷时,纤维就充分浸渍后,可使每根纤维都被树脂包覆,经冷却
有可能被拔出,纤维的强度就得不到充分的发挥。而后,再切成较长的粒料—。此时纤维完全
且普通玻纤增强塑料在制造过程中,纤维在挤出机被树脂浸渍与包覆,因而在注射成型时,纤维受旋
中与树脂混炼时受螺杆和机筒之间的剪切力作用, 转螺杆搅拌的损伤程度可降到最低,从而在最终成
纤维会受损伤,如原来是的纤维,在制成树脂型制件中可保持较长的纤维长度与分布。
粒料后长度变成了.~ , 不同工艺制作出来的粒料的结构与特点如图
导致强度进一步下降。为了弥补这一缺陷,逐步发展所示。
了长度为的长玻纤增强热塑性塑料
。现就汽车用兀’材料的成型工艺、性能特
点及应用情况进行了研究。
成型工艺
【】【】【
目前有两种生产制备方法:一是先制成半短玻纤增强塑料包覆法生产的粒料
熔体浸渍法生产的粒料
成品——粒料,再将粒料注射或模压成型为制品;二
图不同生产工艺生产制备的的结构与特点
是在线配混成型生产制品,即在生产线上配混.
玻璃纤维、塑料及添加剂后直接在线一步注射或热. 在线配混成型生产制品
压成型为制品,省去了制作粒料的中间环节,减少了在线配混成型技术,就是将原材料的配混过程
生产的工艺步骤,降低了能耗,节约了生产成本。融人制品成型过程中,使塑料复合材料的配混与成
. 粒料型在一条生产线上连续不间断完成的技术。其工作
粒料早期研究与开发的生产工艺技术包括原理是:在生产线上游设置一台连续供料的设备,
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可以是多组分的体积计量进料或者失重计量进料装,用玻璃纤维增强后,可提高到以上,一
置,将塑料和各种添加剂、颜料等按比例加入具有混些特殊的使用温度甚至可提高到℃以上;
合功能的挤出机中。挤出机完成以下功能:熔融线膨胀系数比未增强的塑料低/~/;成型收缩
基体塑料并将其与添加剂等充分混合;强力搅拌率小,可以达到.% ,提高了制品的尺寸精度;导
和均化熔体,达到无应力程度;螺杆的旋转自动热系数为~./·,与热固性复合材料相
将玻璃纤维无捻粗纱从纱筒中拉出,带人料筒中,玻近;