意大利LFT-D/GMT/LWRT汽車復合材料整體解決方案
【意大利】 【意大利persico】
LFT,長纖維增強熱塑性材料,英文是Long Fiber reinforced Thermoplastics,是和普通的纖維增強熱塑性材料相比較而言的,通常情況下,纖維增強熱塑性材料中的纖維長度為小于1毫米,而LFT中,纖維的長度一般大于2毫米,目前的加工工藝,已經能夠將LFT中的纖維長度保持在5毫米以上.
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產品詳情

      該集團被意大利跨國公司主要從事汽車、工業和海洋產業
      公司成立于1976,該集團被意大利跨國公司主要從事汽車、工業 和海洋產業作為一個提供全方位的服務:從概念到設計、工程和制造原型、模型、模具、自動化系統和交鑰匙的游艇。該還經營其他行業,包括航空航天,航空,尼龍和橡膠。
      
      總部在意大利,主要的生產設施,該有關鍵生產和銷售單位的美國、中國和德國為全球的客戶提供服務。
LFT的概念
      LFT,長纖維增強熱塑性材料,英文是Long Fiber reinforced Thermoplastics,是和普通的纖維增強熱塑性材料相比較而言的,通常情況下,纖維增強熱塑性材料中的纖維長度為小于1毫米,而LFT中,纖維的長度一般大于2毫米,目前的加工工藝,已經能夠將LFT中的纖維長度保持在5毫米以上。長纖維經過專用的模具浸漬專用的樹脂體系,得到被樹脂充分浸潤的長條,然后根據需要切成需要的長度。采用最多的基體樹脂是PP、其次是PA、也有使用PBT、PPS、SAN等樹脂的,只是針對不同的樹脂需要使用不同的纖維,才以達到較好的效果;根據最終用途不同,成品可以是長條的,也可以是帶狀的、一定寬度的板子,甚至可以是棒狀的,直接用于取代熱固性產品。
LFT的發展
      早在20世紀80年代,歐美國家就提出了LFT的概念。只是,由于當時的纖維浸漬技術以及長纖維粒料的注塑、模壓成型工藝及生產設備相對落后,再加上當時人們在熱塑性塑料的短纖增強、填充及其他改性技術的研究及應用方面取得了很大的進步,從而導致對LFT技術的研究進步緩慢。20世紀90年代中期,隨著汽車工業的快速發展,以及人們對環保及節能意識的增強,尤其是能源危機、石油漲價,促使汽車輕量化成為新型汽車的發展趨勢,也使得人們再次將注意力轉向到了LFT的研究和開發上。
LFT的加工工藝
      隨著加工工藝的不同,LFT的纖維長度也不同。沖擊性能尤其依賴于纖維長度,因此就機械性能而言,壓縮成型工藝顯著優于注射成型。通常,部件中大約平均5~20毫米長的纖維被認為是長纖維。
      在最初的LFT生產中,通常使用樹脂加LFT-G長纖維小球,通過注塑工藝來完成最終的產品,由于LFT-G長纖維小球的纖維長度是有限度的,因此最終的LFT產品性能仍然受到限制,近年來,LFT-D-ILC工藝技術成為LFT產品的代表性加工工藝。
      LFT-D-ILC稱為長纖維增強熱塑性材料在線模壓成型工藝技術,英文是Long Fiber reinforced Thermoplastics-Direct processing-In Line Compounding。加工過程如圖所示。 這種工藝,在線配混系統集成在成型工藝中,基體顆粒和添加劑被輸送到重量分析給料單元組合中,該單元根據部件的機械性能要求確保適度的混合。通常,著色劑、抗氧化劑、熱穩定劑和交聯劑會提供一個合適的配方。熔融化合物通過一個模頭直接進入配混擠出機(雙螺桿)的開口處。這是加入玻璃粗紗的地方。
      為降低粗紗的相互作用,線軸被放在特別設計的粗紗架上。每一條粗紗分別通過一個特殊的塑料管引導,避免了摩擦和靜電排斥。每條粗紗均由一個傳感器監測。
      粗紗通過管子被加入一個預熱設備中,它們被鋪展在已加熱的鐵桿上。溫度不應再高以防止玻璃纖維被損壞。通過一個特別設計的界面,纖維在進入配混擠塑機時在熔融聚合物中形成取向的排列。
      配混機是一個共轉、交叉和自清潔的設備,抽氣在26D(26×直徑)、真空輔助或大氣壓下發生。添加劑可以利用一個側向給料設備在14D部位加入。擠出壓力大約是40~60巴(4~6 MPa),依賴于聚合物的融化流動指數(MFI)。
      混煉擠塑機連續地供應塑化原料,在成型溫度下,縫型模頭擠出塊狀模塑原料到一個完全自動化的傳送帶上。傳送帶被一個加熱通道覆蓋以防止擠出的塊狀模塑原料表面溫度下降。當塊狀模塑原料被處理機械手抓住時,加熱通道打開。
      塊狀模塑原料被輸送到壓制成型設備中,此設備完成BMC或者SMC工藝的工作,如果需要進一步加工處理,則進入下一個工序。
LFT成分
      LFT(長玻纖增強塑料)分析立足于微譜分析技術,通過微觀譜圖分析異型材的各個組分含量,還原基本配方。長纖維增強熱塑性材料,是和普通的纖維增強熱塑性材料相比較而言的。采用最多的基體樹脂是PP、其次是PA、也有使用PBT、PPS、SAN等樹脂的。LFT在汽車中的應用較多,主要優勢是材料可以在其中配混的靈活性。
LFT與其他材料相比
1、LFT與短玻纖增強塑料比較
      和傳統的短玻纖增強塑料相比,具備特殊的螺桿、模頭及切割器設計和浸潤劑配方的LFT技術可以得到12mm以上的料;钇,纖維長度和料粒長度相當,讓玻璃纖維在最終制品中擁有更長的玻璃纖維長度。一般的短纖維增強,在經過螺桿、注射口、模腔內流動這三個過程后,纖維的長度下降的非常厲害,最終制品中的纖維平均長度已經不到1mm,因此對制品的力學性能的幫助非常有限,而LFT技術,不論事模壓還是注射成型,最終測試制品內的玻璃纖維平均長度仍然不低于4mm,因此大大提高了制品的機械性能。和短纖增強的結構件相比,抗沖擊、抗蠕變性更好,抗熱性能也更優異。
2、LFT與金屬比較
      和金屬材料相比,LFT材料又非常低的密度和非常高的比強度,制品加工方法較靈活,材料回收率高,相比材料的成本較低,部件的功能性和整體性很高,LFT的部件加工設備如擠出機、注射劑或壓機、打孔安裝設備、模具,相比昂貴的金屬沖擊設備和模具來說,其成本是很低的,尤其事在生產批量不大的車型,LFT更體現出優異的經濟性。因此,與鋼制結構件相比,LFT使產品重量減輕了很多,并擁有部件合并性能,這樣可以降低成本。
3、LFT與GMT相比較
      LFT片材是繼GMT(玻璃纖維氈增強熱塑性塑料)片材后的新一代的熱塑性復合材料,它是以長玻璃纖維為增強材料,以聚丙烯(PP)、PA、PET等為基體材料復合而成。
LFT片材與CMT片材相比較,其突出的優點是:
      1、片材在壓制過程中流動性較好。
      2、片材價格較低。
      3、材料的性能基本上與GMT相同。
      若客戶對材料的抗沖擊性能要求較高時,本公司將會提供高抗沖擊性能型號的LFT片材以供需要。
      4、LFT與SMC相比較
      LFT片材的產品制造工藝與熱固性復合材料玻璃鋼中的SMC(片狀模壓料)十分類似。同樣是用片材在模具中壓制而成。 LFT是硬片材加熱變軟后在模具中冷壓,而SMC是在冷態軟片材放入模具后熱壓成型。
LFT片材與SMC片材相比,其技術性能具有如下優點:
      1、 無毒、無味,可改善工作環境。
      2、 質輕,密度只有1~1.2g/cm3。
      3、 邊角料及廢品可循環使用,最大限度減少浪費。
      4、 強度比SMC高,抗沖擊韌性尤為突出。
      5、 耐腐蝕、電性能更優良。
      6、 產品壓制速度比SMC快數倍,生產效率大幅提高。
LFT的主要應用
      長纖維增強熱塑性材料(LFT)一直在汽車工業中用在半結構應用領域。它們的主要優點是誘人的成本/性能比和相對較低的密度。歐洲ELV(end of life vehicle)立法推動了這種材料的發展,該立法促進了再循環,因而也促進了熱塑性材料對熱固性材料的取代。
      在汽車行業中,LFT主要被用于制作結構和半結構部件,如前端模塊、保險杠大梁、儀表盤骨架、電池托架、備用輪胎倉、座椅骨架、腳踏板及整體底板等。長纖維增強聚丙烯被用于轎車的發動機罩、儀表板骨架、蓄電池托架、座椅骨架、轎車前端模塊、保險杠、行李架、備胎盤、擋泥板、風扇葉片、發動機底盤、車頂棚襯架等;長纖維增強的PA,被進一步擴展到引擎蓋內,因為LFT-PA不僅硬度高、重量低,而且高玻纖含量使其熱膨脹系數幾乎與金屬相同,能承受引擎帶來的高溫。
      下面介紹LFT的兩種主要材料。LFT-G是短玻纖熱塑性顆粒材料(FRTP)技術創新的成果。早期的FRTP粒料長度雖然可達5~6mm,但經過混煉、切粒、塑化、注塑等工藝流程后,在制品中纖維的最終長度往往小于1mm,僅能作為填充劑增加制品的剛性,而對拉伸強度、抗沖擊性能的提高十分有限。因此,在當時FRTP并非主流的復合材料。為充分發揮注塑成型生產效率高、成本低的優勢,努力將斷纖程度降至最低,20世紀80年代初LFT-G誕生。LFT-G制品生產的工藝與GMT相似,也需要兩個成熟的工藝,即長顆粒的成型和制品的注塑成型或壓塑成型。
      LFT-G粒料的直徑大約為3mm,長度有12mm和25mm兩種,其中12mm左右長度的粒料主要用于注塑成型,而25mm左右長度的粒料主要用于壓塑成型。在LFT-G粒料注塑成型過程中,盡管注塑成型機經過很多改良,但限于注塑工藝原因,在最后的制成品中纖維只能達到3.2~6.4mm。雖然這個長度比FRTP注塑成型的纖維長,產品的抗沖擊性能也明顯提高,但是比LFT-D注塑或者壓塑成型的纖維要短,強度和抗沖擊性也比LFT-D差。
      LFT-D是長纖維增強熱塑性復合材料在線直接生產制品的一種工藝技術,它區別于GMT和LFT-G的關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技術中,不僅纖維的含量和長度,而且連其基體聚合物也可以直接調整到最終部件的要求。通過添加劑的用量多少可以改變和影響制品的機械性能和特殊應用材料的特性,如熱穩定性、著色性、紫外穩定性以及纖維與基體的粘結特性等,這也意味著每一種特殊應用都可以通過LFT-D獲得其獨特的材料配方。
      LFT-D壓制成型制品的抗沖擊性能比GMT略低,但由于比LFT-G成型后的纖維長很多,因此其抗沖擊性能明顯高于LFT-G。另外,據大量的研究表明,LFT-D注塑的生產率比標準的LFT-G粒料高,因為LFT-D低的塑化要求改善了纖維發生斷纖的狀況。對于成型周期超過1min的部件用LFT-D注塑設備在30s內就能完成。圖3-10為使用LFT-D生產的2003 大眾Golf V前端框架。
      
LFT的回收
      相對于回收LFT材料的直接再處理,LFT-D/ILC和定制LFT工藝具有更經濟和更環保的優勢。生產廢棄物和結束生命周期的部件可以加以利用。經過破碎,初期金屬部件和粒子,通過單螺桿造粒設備,生產出最適合的粒子尺寸。
LFT的展望
      LFT在汽車中的應用快速增多。直接技術例如帶有在線配混功能的LFT-D/ILC工藝,顯示了最高的增長速度。除了經濟上的吸引力,它們的主要優勢是材料可以在其中配混的靈活性。連續可變的纖維含量、不同類型的纖維,再加上工程塑料,打開了潛在的應用領域。
      為滿足半結構部件的組件要求,專門用于承重部件的織物增強材料可以整合在LFT-D/ILC技術的進一步發展之中,稱為特制LFT。原型部件顯示,增強的特制LFT部件是金屬/聚合物混合結構的一個重要選擇。
      使用無漆薄膜成型(PFM)工藝制備的外部車身板的實現為LFT打開了新的市場。巴斯夫、Dieffenbacher和Fraunhofer Institut Fur Chemische Technologie公司合作研究了平滑表面膜與苯乙烯共聚物(例如ABS、SAN)基LFT 反壓成型的化合物。
      研究的主要目的是使用壓縮模塑進行大表面積部件的模具均勻填充技術,避免纖維的破壞和注射點表面的澆口痕跡。壓縮模塑帶來的短循環時間和薄壁厚,還有增強的沖擊性能同樣具有吸引力。加入礦物填料或使用合成的人工或自然纖維以及碳纖維進行材料改性為LFT-D/ILC技術帶來了廣闊的發展潛力,從而產生大量潛在應用的特制材料配方。
      用于SMC、BMC、DMC、GMT、D-LFT、G-LFT等熱固性、熱塑性復合材料的模壓成型。該類制品廣泛應用于船舶汽車、建筑石化、能源建材、電力電器、電子通訊、軌道交通、航天航空等領域。具有高效、高配、高可靠性及低能耗等特點。
全自動長纖維增強熱塑性復合材料(LFT-D)模壓生產線介紹
      LFT-D(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct)中文譯為直接在線長纖維增強熱塑性復合材。意大利persico汽車復合材料整體解決方案于的LFT-D生產線,滿足了汽車工業對復合材料零部件大批量、低成本和高質量的市場需求。
      在汽車工業中,由于長纖維增強熱塑性復合材料不僅密度低(1.1~1.4g/cm3),而且具有很好的力學性能,其拉伸強度、彈性模量、沖擊韌性、耐熱性和耐蠕變性能均明顯優于短纖維增強的熱塑性塑料,特別是其抗沖擊性能高而通常被設計用于汽車的結構件和半結構件,如:前、后吸能保險杠,前端模塊骨架,儀表臺骨架,前、后座椅骨架,車門模塊骨架,備胎倉,電池箱以及車身底部護板和隔聲罩等。近年來,還有些汽車的后舉門內結構板和踏步板都有選用LFT-D材料制成,其應用得到了不斷的創新和拓展。
      除汽車工業外,LFT-D模壓技術還廣泛應用于機械、建筑、體育娛樂、電氣電子、物流和園藝等各個工業、民用領域。
工程
      
      該汽車的技術熟練的工程師和技術人員的過程和系統專家。
      他們與客戶合作,從初步設計階段開發和實施所需的系統、工具和設備,如有必要,它們與現有的生產線集成。在未來,當你停止制造特定的組件,我們的工程人員可以協助你重新裝修或新的生產線需要轉換。
      
該提供了一個廣闊的技術先進的工程服務:
      
協同設計
      材料測試和原型
      試生產
       模具和設備的設計
       交鑰匙系統設計¬和生產,包括完整的廠房、設備及模具。
       生產前的測試頁
在客戶的工廠生產系統的安裝和啟動
      客戶人員的培訓
      在生產過程中的技術服務
      對新生產廠房翻新和轉換的需求評估。
      
•     設備
      作為一個交鑰匙系統生產商,該擁有一個廣泛的采用不同的技術標準的解決方案組合。
      我們豐富的經驗和成果,在汽車行業證明我們了解并滿足客戶的需要。
      
      我們所有的技術和制造機械與氣動設計,為整理和總裝汽車內飾件材料構成的液壓和電氣系統。
該系統可以提供完整的生產:
地毯成型、發泡、切割
輪拱和引導側成型和切割
車頂襯里成型、切割、覆蓋、折邊、總裝
門面板,插入和扶手(天保)形成,背部注射、真空罩、無縫覆蓋、折邊、thermocovering,焊接和密封
儀表板、隧道及絕緣成型、發泡、切割
發動機的熱空氣和紅外加熱下,成型和切割 
儀表板(天保)成型、切斷、前綴、新聞覆蓋、發泡、包邊
隔熱板成型和切割
帽襯成型和切割
后座蓋包邊
靴子落地Baypreg成形,覆蓋和包邊
SMC、GMT、LFT壓縮技術,HP RTM的外部零件
碳纖維部分預成型、切割和熱塑性成形
      
 壓力機
      該汽車提供汽車生產線按不同的組合。
      2007該收購所有的工業和知識產權的泰倫佐法新社,1934建立了一個著名的印刷機制造商。因此,該已為汽車應用提供最高質量的印刷技術和訣竅。
      
切割和熱固性成型/覆蓋
      
0-49噸 
50-249個噸
250-399噸
400-600噸
熱塑性成形
      
0-49噸
50-249個噸
250-399噸
400-600噸
發泡
      
0-49噸
gmt-lft / smc-rtm
150-999噸
1000-4000噸

 
 

 

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