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“多元材料化”趋势下,LFT成为汽车轻量化新思路

来源:peek板材供应商-恒鑫实业    作者:PEEK板材加工
“多元材料化”趋势下,LFT成为汽车轻量化新思路,peek板材供应商恒鑫实业

多元化材料发展动向

“多元材料(Multi-Material)化”是在汽车车身中组合使用多种材料的技术,尤其是车身骨架及外壳除了原来的钢铁材料之外,还结合使用铝、镁、CFRP(碳纤维增强复合材料)等轻质材料的技术。如果根据不同位置恰当地采用多种材料,就能使车身重量比仅仅使用钢铁时大幅减轻。目前许多知名企业也在推进提高树脂强度以实现轻量化方面的研究,并在进一步推进生物塑料的普及。

LFT材料生产的汽车部件

长玻璃纤维(LFT)的优势

通过提高强度来减轻重量方面,最佳选择是碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP),但CFRP的成本太高。而已经应用于很多领域的玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)虽然成本低,但比重大,就目前来看轻量化的效果有限。LFT有望解决这些课题。

利用纤维来增强树脂、通过提高树脂强度实现轻量化的技术之一就是使用长玻璃纤维(LFT)。而同普通纤维增强材料制品比较,LFT的力学性得到了大幅度的提高,同时制品质量非常稳定;并且LFT中玻璃纤维含量和模塑材料的组成可以按需求在线调整,自动化程度较高;以及诱人的成本和相对较低的密度让其倍受青睐。

德国阿博格公司(Arburg)展示的射出成型机配备了从缠绕LFT的卷盘直接向加热筒供给纤维的构造。通过展示可以看到,是在树脂基本全部融化时、也就是在螺旋杆最后的尖端位置输送LFT。成型品中可以看到8mm左右的长纤维,强度得到大幅提高。主要用于尺寸较大的产品,比如汽车保险杠和车门模块等,此外还打算用来实现飞机和铁路等的内饰部件的轻量化。

LFT的主要应用

长纤维增强热塑性材料(LFT)一直在汽车工业中用在半结构应用领域。如前端模块、保险杠大梁、仪表盘骨架、电池托架、备用轮胎仓、座椅骨架、脚踏板及整体底板等。长纤维增强聚丙烯被用于轿车的发动机罩、仪表板骨架、蓄电池托架、座椅骨架、轿车前端模块、保险杠、行李架、备胎盘、挡泥板、风扇叶片、发动机底盘、车顶棚衬架等;长纤维增强的PA,被进一步扩展到引擎盖内,因为LFT-PA不仅硬度高、重量低,而且高玻纤含量使其热膨胀系数几乎与金属相同,能承受引擎带来的高温。

拜耳概念车“HAVAL E”

德国拜耳公司(Bayer)和德国巴斯夫公司(BASF)都通过概念展示宣传了轻量化。拜耳展示了以聚碳酸酯(PC)为中心构成车体的概念车“HAVAL E”。该车是与中国长城汽车公司共同开发的,通过在前窗玻璃、SAN天窗和车身全部采用树脂,有望大幅实现轻量化。巴斯夫展示了一款史无前例的概念车——采用聚氨酯(PUR)、环氧树脂以及多种热可塑性树脂等20多种树脂(含发泡体)制成的自行车。

延伸阅读:索尔维宣布收购Epic公司的LFT技术

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