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当长玻璃纤维的在线复配技术0

发布时间:2021-09-11 20:05:21 阅读: 来源:垃圾架厂家

长玻璃纤维的复配技术

把玻璃纤维原还没有验收通过纤直接复配成热塑料模塑件这一技术正在欧洲快速发展,现在应用在不断扩大。D-LFT,长纤维“直接”复配,与其字面含义一样,能够生产出更便宜、更结实的部件,但是要冒新技术风险,承担较高的前期投资成本。

长玻璃纤维增强热塑性塑料复配和模塑是长玻璃纤维颗粒预制以及玻璃纤维毡片热塑性塑料(GMT)片材注塑或压塑的新的替代方法。长玻璃纤维热塑性塑料直接复配(D-LFT)仍处在商品化的早期阶段,美国BRG Townsend公司的调查表明,D-LFT占全球长玻璃纤维增强热塑性塑料市场的16%,约为光电编码器就会有脉冲旌旗灯号输出0.44亿磅 。GMT占52%,为2.77亿磅, 长玻璃纤维粒料占32%,为0.89亿磅。除了GMT外,据说LFT市场将以30%的速度增长,而D-LFT增长得更快。

除了材料成本以外,D-LFT的模塑占成本的50%,这种技术在欧洲早就开发出来了,如 GMT模塑生产商RKT已经为VW车生产了仪表板。

长玻璃纤维的模压成型至少有6种方法正在应用, 一些已经商业化,一些还未公开。最老的方法已经有且不受湿度的影响10年的历史了,是将切断的长约0.5~2英寸的玻璃纤维加到特殊的挤出机中。最近3~5年来更新的技术是将连续的玻璃粗纱加到挤出机中,用剪切机或挤压机螺杆将玻璃粗纱剪断。

最新的D-LFT加料方式是采用一个两级螺杆/柱塞式注塑机,其中一台双螺杆复配挤出机取代了通常的单螺杆挤出机。还有一些D-LFT设备挤出方料、原木和厚片等,但仍旧是把片材在热状态下置于压机中压制成型。后一种方法的变种是直接将原木挤出到压机的下半模中(不过,由于太慢制造商已经停止使用这种方法)。

所有D-LFT技术的明确特性都是要求加工者掌握全套复式加工,即将树脂和玻璃纤维原纤的复配与压塑、注塑结合起来。进行玻璃纤维复配生产需要大量的英镑,模塑者要有很高的技术。不过有一种可能,即从颗粒供应商变成模塑生产商。如果有人想试试这种方法,会发现它太复杂。将片材加热,然后将其拍打到模子里,比复配、模压工艺简单得多。

模塑生产商不但要承担自己原料配方的,也要对成本显著提高负责。Salisbury Meridian汽车公司计划耗资1百万美元添置3台D-LFT模压设备,刚好用于购买复配和自动加料压机,不包改变刚度提高了45%;最后括压机本身。每台设备占地1500平方英尺,不包括重力计量加料和混料的车间。D-LFT注塑成型机也比标准的注射机贵80%。

长玻璃纤维复配的优点主要有两个,一个是降低成本,一个是制品总的性能优异。D-LFT生产的大结构部件比GMT压塑部件的成本低20%~50%。例如美国GE塑料公司生产的商标为Azdel的PP GMT的售价为1.3美元/磅,而D-LFT部件的成本低于1美元/磅。

D-LFT压塑件的冲击性能比GMT的稍低一些,其平均纤维长度为19mm~50mm。D-LFT压塑在美国和欧洲已经商业化了,主要用于生产大而平的结构部件。目前已有6家欧洲汽车模塑生产商在使用25台压塑设备,而且又签订了10~15台设备的订单。到目前为止,美国只有两家模塑商在进行D-LFT压塑试生产,还有一家在安装阶段,而且还有一些研发设备用作测试和产品研究。

D-LFT注塑比压塑新得多,这说明它比长玻璃纤维节约开支,但其主要的优点是极限纤维长度比常用的长玻璃纤维注塑中的纤维长得多。其中一个原因是连续玻璃纤维粗纱被拉进挤出机机筒中,在其中与已经融化的树脂混合。大量的研究表明,D-LFT注塑的生产率比标准的长玻璃纤维粒料高。因为低的塑化要求避免长玻璃纤维粒料的纤维断裂。对于成型周期超过1min的部件用D-LFT注塑设备在30s内就能完成。但是注塑要求D-LFT物料的熔体流动性高于压塑物料。D-LFT注塑的另一个优点是能够避免部件大的冲切以及由此产生的废品。D-LFT注塑的极限纤维长度为7mm~12mm,比压塑的短,但比在标准机器注塑长玻璃纤维得到的长度长。

D-LFT压塑工艺在德国发展得最快,而在热塑压塑发展的不是很好的法国和德国,汽车用的长玻璃纤维注塑制品的冲击强度高,但用长玻璃纤维粒料,不论开始时的玻璃纤维长度是多少,在最后的制成品中都将达到3.2mm~6.4mm,结果比D-LFT注塑或者压塑的短。

D-LFT的注塑或者压塑中的任何一种都有好处,即能够很容易地回收传统的GMT不能回收利用的冲切边角料和废品,D-LFT甚至可以回收传统的GMT碎片,这对采用两种工艺生产的模塑商来说是一大优势。

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