目前國(guó)內(nèi)LFT-D在線模壓成形裝備的技術(shù)并不成熟 ，許多國(guó)產(chǎn)的設(shè)備只適合生產(chǎn)一些技術(shù)含量較低的產(chǎn)品，所以國(guó)內(nèi)的LFT-D在線模壓成形裝備都依賴進(jìn)口，許多國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠商都采用國(guó)外知名廠商的進(jìn)口設(shè)備。
LFT-D工藝是什么？
LFT-D是長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在線直接生產(chǎn)制品的一種工藝技術(shù)，它區(qū)別于GMT和LFT-G的關(guān)鍵因素是半成品步驟被省去了，在材料的選擇上也更加靈活。在LFT-D技術(shù)中，不僅纖維的含量和長(zhǎng)度，而且連其基體聚合物也可以直接調(diào)整到最終部件的要求。類似的工藝，可以點(diǎn)擊藍(lán)色鏈接：【視頻】這種工藝大力推廣，未來(lái)大型改性廠將消亡？
圖 LFT-D生產(chǎn)線
長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料直接在線成型（LFT-D）一直在汽車工業(yè)中用在半結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域。它們的主要優(yōu)點(diǎn)是誘人的成本/性能比和相對(duì)較低的密度。在汽車行業(yè)中，LFT主要被用于制作結(jié)構(gòu)和半結(jié)構(gòu)部件，如前端模塊、保險(xiǎn)杠大梁、儀表盤骨架、電池托架、備用輪胎倉(cāng)、座椅骨架、腳踏板及整體底板等。
圖 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料應(yīng)用于汽車各零部件
其中，LFT-PP常用于轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)罩、儀表板骨架、蓄電池托架、座椅骨架、轎車前端模塊、保險(xiǎn)杠、行李架、備胎盤、擋泥板、風(fēng)扇葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)底盤、車頂棚襯架等；LFT-PA則進(jìn)一步擴(kuò)展到引擎蓋內(nèi)，因?yàn)長(zhǎng)FT-PA不僅硬度高、重量低，而且高玻纖含量使其熱膨脹系數(shù)幾乎與金屬相同，能承受引擎帶來(lái)的高溫。因此，長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性材料成為了未來(lái)汽車行業(yè)不可缺少的重要材料之一。
|
一 LFT-D材料介紹 |
1.LFT材料
LFT是英文Long-FiberReinforce Thermoplastic 的簡(jiǎn)稱，即長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料或習(xí)慣稱之為長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料。
表格1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP塑料常見配方
|
原料 |
含量 |
作用 |
|
PP |
50-80% |
MI=25-50g/10min,多為均聚PP，具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度與模量
|
|
長(zhǎng)玻纖 |
20-40% |
無(wú)堿玻纖、經(jīng)偶聯(lián)劑浸潤(rùn)處理，線密度2400 |
|
偶聯(lián)劑 |
1-2% |
常用為硅烷偶聯(lián)劑 |
|
相容劑 |
3-7% |
常用的馬來(lái)酸酐接枝相容劑，用以增加玻纖與樹脂的相容性 |
|
潤(rùn)滑劑 |
0.5-3% |
提高熔體流動(dòng)性，防止熔體與模具粘連，提升制品的表面光潔度 |
|
抗氧劑 |
0.5-1% |
提高制品的抗氧化能力 |
|
其他助劑 |
0-0.5% |
如色母粒、抗靜電劑等根據(jù)產(chǎn)品要求來(lái)適當(dāng)添加 |
|
無(wú)機(jī)填料 |
0-20% |
常見的無(wú)機(jī)填料有碳酸鈣、滑石粉、提供強(qiáng)度或降低成本 |
2.玻纖長(zhǎng)度及分布狀態(tài)指標(biāo)
制品達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：玻纖整體呈網(wǎng)狀均勻分布。80%玻纖長(zhǎng)度＞30mm，部分在40mm以上。玻纖分布：偏差值±1%。
圖 長(zhǎng)玻纖長(zhǎng)度及分布狀態(tài)
3.制品性能及玻纖長(zhǎng)度檢測(cè)
|
二 LFT-D在線模壓設(shè)備總成 |
LFT-D在線模壓設(shè)備主要有混煉擠出系統(tǒng)和在線模壓成型系統(tǒng)組成。其中，混煉擠出系統(tǒng)包括：原料計(jì)量喂料系統(tǒng)、雙螺桿雙階擠出機(jī)組、長(zhǎng)玻纖分紗系統(tǒng)、切割傳輸系統(tǒng)；在線模壓成型系統(tǒng)包括：機(jī)械手、油壓成型機(jī)。
圖 LFT-D在線模壓設(shè)備組成
LFT-D在線模壓裝備工藝流程圖
圖 LFT-D在線模壓裝備工藝流程圖
1.LFT-D在線模壓擠出系統(tǒng)介紹
1）LFT-D在線配混工藝系統(tǒng)工作原理
通過(guò)原料供給及喂料裝置，將原料聚丙烯（PP）、相容劑供給到補(bǔ)料倉(cāng)內(nèi)，補(bǔ)料倉(cāng)與失重秤連鎖，按照材料配方比例，采用高精度失重式電子秤喂料器以0.3~0.5%精度計(jì)量喂入雙螺桿擠出機(jī)中。
樹脂原料在上階雙螺桿擠出機(jī)中完成塑化混煉改性，形成熔融體擠出落入到下階雙螺桿落料口。玻纖采用分紗系統(tǒng)進(jìn)行分紗處理后進(jìn)入下階雙螺桿落料口。下階雙螺桿將熔融料對(duì)玻纖進(jìn)行浸潤(rùn)包覆、通過(guò)特殊螺桿結(jié)構(gòu)切斷和有效分散玻纖，經(jīng)模頭擠出，計(jì)量切割后，由保溫輸送機(jī)傳送到指定位置，采用機(jī)械手或人工放入壓機(jī)模具壓制成型。
整個(gè)工藝流程的控制由PLC控制系統(tǒng)完成！
此套配混系統(tǒng)的工藝流程圖及相應(yīng)的設(shè)備配置是目前世界最先進(jìn)的配混系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能充分保障生產(chǎn)出高品質(zhì)的復(fù)合材料制品。
圖 LFT-D在線配混工藝系統(tǒng)
2）雙螺桿雙階連續(xù)混煉機(jī)組的特點(diǎn)
雙階式擠出機(jī)上階的配置為高速高扭矩?cái)D出機(jī)，轉(zhuǎn)速可達(dá)600rpm；下階擠出機(jī)為低速高扭矩?cái)D出機(jī)，根據(jù)不同產(chǎn)量配置為75型或85型擠出機(jī)。
采用雙階式擠出機(jī)，上階擠出機(jī)完成的是熱塑性材料的混煉改性，下階擠出機(jī)完成的是將熱塑性材料的熔融體與玻纖的包覆、玻纖的剪切、以及玻纖在熔融體內(nèi)的分布。因此采用雙階擠出機(jī)能夠更好地更具不同的制品的性能要求靈活調(diào)整工藝參數(shù)。采用雙階式的工藝能夠確保紗纖含量的準(zhǔn)確性和擠出系統(tǒng)產(chǎn)量的穩(wěn)定性。
3）連續(xù)長(zhǎng)玻纖預(yù)處理系統(tǒng)
連續(xù)長(zhǎng)玻纖通過(guò)分紗系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)玻纖進(jìn)行預(yù)處理，提高玻纖和樹脂的界面結(jié)合力，增加玻纖的浸潤(rùn)效果。
4）針對(duì)不同玻纖長(zhǎng)度優(yōu)化螺桿設(shè)計(jì)
精心設(shè)計(jì)的特殊螺桿元件及合理排列，在完成玻纖有效分散的前提下最大程度地保存了工藝所需的玻纖長(zhǎng)度，經(jīng)測(cè)試現(xiàn)有設(shè)備80%左右玻纖可以達(dá)到10-40mm長(zhǎng)度需求。(可根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的性能不同進(jìn)行調(diào)整)
5）伺服可調(diào)機(jī)頭
機(jī)頭工作特點(diǎn)：根據(jù)加工制品外形要求，可在線進(jìn)行調(diào)整擠出料塊的形狀，調(diào)節(jié)方式為伺服控制，模具上下調(diào)整范圍30mm，寬度為定寬不可調(diào)。（可根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量不同進(jìn)行調(diào)整）
6）電氣聯(lián)鎖控制柜系統(tǒng)
采用可編程控制器—PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和信息化管理，達(dá)到了預(yù)期自動(dòng)化，信息集中化處理的目的。
利用可編程控制器的優(yōu)點(diǎn)，替換了擠出機(jī)設(shè)備中大量的元器件。實(shí)施采集各種數(shù)據(jù)，并提供人機(jī)界面，使用各種信息得到實(shí)時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。對(duì)生產(chǎn)線的原料供給、擠出機(jī)混煉造粒、以及擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流、溫度、壓力和物料的自動(dòng)計(jì)量等進(jìn)行全程自動(dòng)控制。
設(shè)備自動(dòng)閉環(huán)運(yùn)行，幾種顯現(xiàn)了精確數(shù)據(jù)和精確控制。PLC在擠出機(jī)控制中的高速掃錯(cuò)和快速的故障診斷響應(yīng)和信息的儲(chǔ)存，確保了擠出機(jī)設(shè)備的機(jī)械損傷和物料的精確流量，更為客戶的產(chǎn)品保留了信息的依據(jù)。
7）保溫輸送系統(tǒng)
定量切割：將螺桿擠出機(jī)擠出的LFT料帶按產(chǎn)品需要重量切成料塊；
精確傳送：采用伺服電機(jī)控制，滿足機(jī)械手自動(dòng)定位抓?。?/span>
保溫功能：電加熱保溫罩、保溫罩可開合。
圖 保溫輸送系統(tǒng)
|
三 LFT-D在線模壓成型裝備現(xiàn)場(chǎng) |
圖 LFT-D在線模壓成型裝備現(xiàn)場(chǎng)
圖 LFT-D在線模壓成型裝備現(xiàn)場(chǎng)
創(chuàng)新產(chǎn)品：新型LFT-D長(zhǎng)纖連續(xù)混煉注塑成型一體裝備
圖 新型LFT-D長(zhǎng)纖連續(xù)混煉注塑成型一體裝備
在線成制品
圖 采用LFT-D在線成型系統(tǒng)制備的制品
文章源于江蘇誠(chéng)盟裝備股份有限公司，艾邦高分子整理編輯，更多關(guān)于LFT-D在線成型的技術(shù)問(wèn)題，可以與江蘇誠(chéng)盟裝備股份有限公司王文東聯(lián)系：13401971122，或者加其微信：
江蘇誠(chéng)盟裝備股份有限公司
擁有中國(guó)同向雙螺桿技術(shù)的創(chuàng)始者團(tuán)隊(duì)和三十余年不懈開發(fā)創(chuàng)新的寶貴經(jīng)驗(yàn)，集設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì)于一體，不僅可提供定型的機(jī)組生產(chǎn)線，同時(shí)可提供包含各類上下游及外圍相關(guān)輔機(jī)的成套裝置交鑰匙工程，以及與高分子新材料、新配方、新工藝、新流程相關(guān)的關(guān)鍵或成套裝備的創(chuàng)新、研發(fā)與定制。
此外，8月5日第一屆長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)，將在南京開啟！
會(huì)議主題
|
時(shí)間 |
議題/嘉賓 |
|
9:00~9:10 |
開場(chǎng)介紹 深圳市艾邦高分子科技有限公司 江耀貴 創(chuàng)始人 |
|
9:10~9:35 |
LFT發(fā)展以及以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的最新動(dòng)態(tài) 南京聚隆科技股份有限公司 李蘭軍博士 |
|
9:45~10:15 |
長(zhǎng)玻纖模頭分類以及選擇以及擠出生產(chǎn)線介紹 南京創(chuàng)博機(jī)械設(shè)備有限公司總經(jīng)理 李東生 |
|
10:15~10:45 |
上午茶歇 |
|
10:45~11:10 |
塑料改性該如何選擇玻纖？ 歐文斯科寧亞太研發(fā)中心熱塑性復(fù)合材料研發(fā)經(jīng)理 謝孝勛 |
|
11:10~11:35 |
長(zhǎng)纖維增強(qiáng)PP在汽車無(wú)痕跡儀表板上應(yīng)用與實(shí)現(xiàn) 上海納巖新材料科技有限公司 技術(shù)總監(jiān) 孫洲瑜 |
|
11:35~12:00 |
長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料在汽車輕量化中的應(yīng)用（擬邀請(qǐng)汽車整機(jī)廠） |
|
12:00~13:45 |
午餐 |
|
13:45~14:15 |
長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料（LFT）與模內(nèi)涂層（IMC）自動(dòng)化生產(chǎn)制品方案 克勞斯瑪菲產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)理 Stefan Fenske |
|
14:15~14:45 |
相容劑在長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料中的應(yīng)用 佳易容相容劑江蘇有限公司 |
|
14:45~15:15 |
下午茶歇 |
|
15:15~15:45 |
長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料專用PP國(guó)產(chǎn)化動(dòng)態(tài) 中石化揚(yáng)子石化 屠博士 |
|
15:45~16:15 |
長(zhǎng)玻纖汽車塑料零配件模具設(shè)計(jì)以及CAE模擬 南京聚隆科技股份有限公司 鄧軍 |
回復(fù)“長(zhǎng)玻纖”，查詢更多相關(guān)資料，近期有可能推送《長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料手冊(cè)》，敬請(qǐng)期待！
推薦閱讀：
加入“長(zhǎng)玻纖產(chǎn)業(yè)鏈交流群”，和整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的朋友，共同探討長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用前景。申請(qǐng)入群，可以加小編微信：15118070935，加微信時(shí)請(qǐng)備注：“LFT+公司 ”
長(zhǎng)按二維碼，加入長(zhǎng)玻纖產(chǎn)業(yè)鏈交流群
閱讀原文，加入長(zhǎng)玻纖產(chǎn)業(yè)鏈交流群
↓↓↓
始發(fā)于微信公眾號(hào)：艾邦高分子