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用长玻纤复合材料替代金属生产汽车零部件 |
2009-05-08 |
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玻璃纤维是目前使用最普遍的添加剂。特别是在较高的温度下，玻璃纤维可降低材料的翘曲性，减少了蠕变性。玻璃纤维可以有各种不同的长度，直径一般大约为10到15微米。 碾磨加工过的玻璃纤维长度约1/32英寸(1.59mm)，而切断的玻璃纤维长度在1/8和1/4英寸(3.18和6.35mm)之间。玻璃纤维改性材料中可添加矿物填充料，以减少翘曲或降低材料成本。根据客户的应用要求，结构增强改性材料可以通过改性而具有导电性、耐冲击性、耐磨性，阻燃性，和各种颜色。
由和氏璧代理的RTP公司在其位于中国苏州的生产工厂中已经增加了多条长玻纤增强的热塑性塑料(LFRT)生产线。新的LFRT生产线向其它需要以更轻的重量、更高强度的应用市场提供长玻纤技术。长玻纤复合材料常常被用于替代金属，因此已经成为热塑性行业中增长最快的材料之一。它们具有优异的力学性能以及它们的高强度/重量比值，生产的零部件能承受长期的重负荷，甚至在温度增加以后。
增强纤维的种类分为短切纤维和长纤维。增强纤维的长径比决定增强效果，临界长径=L/D，临界长径比小于100的填料和纤维没有增强作用。长纤与短纤工艺比较，纤材料用挤出机加工，纤维长度不一，有一定分布。长纤经过口模与切粒过程，纤维长径比高。
相对于短纤韧性好、抗蠕变性好、耐疲劳性好、尺寸稳定性好的优势，有些地方却只能使用长纤的，短纤不能胜任。例如替代金属。长玻纤改性材料的机械性能比短玻纤增强热塑材料好。其强度/自身重量之比很高，以及非常低的蠕变性，使它能长期承受很大的负荷，即使在极端温度下也不变形。相比短玻纤，长纤增强材料抗冲击性能明显提高，长玻纤PP可以取代短玻纤尼龙6;经50%RH调节，30%短玻纤PA6与40%长玻纤PP性能相同;40%长玻纤PP的密度比30%短玻纤尼龙6低11%，相应的制件轻11%，因此产率提高11%，成本降低。和金属比较，这些改性材料能降低加工成本，缩短生产周期。使用长纤设计自由、价格低。长纤材料的典型的应用领域有：汽车的座椅和座椅部件，内饰件如排挡转换器和方向盘部件，车盖下的部件如齿轮,滑轮和支架;体育器具，比如赛艇部件，滑雪/滑冰/滑雪板的连接部件, 自行车部件, 枪炮部件;水泵和工艺器具;工具和五金:园艺器具和手工工具的部件;建筑结构框架和部件。 本文来自中华人民共和国图鉴社
对于汽车零部件的供应商而言，达到金属替换材料规范中严格要求是其共同的一个挑战。除了超乎寻常的机械性能之外，像热塑性塑料复合材料这样的替换材料还必须是热稳定性的，以保证材料在较高的温度下使用较长时间后还能保持它们的优异性能。
世界汽车零部件供应商GHSP公司选择了RTP 100系列长纤维增强的聚丙烯复合材料，经过批准，该材料已符合汽车行业的需求。除加强多组件构成的组件外，塑料复合材料也保证了GHSP公司能将好几个创新的设计特征整合到一起，这在使用原来的钢制组合件的情形下是无法实现的。
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