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長玻璃纖維熱塑性塑料的直接復(fù)配(D-LFT)與成型正為由汽車結(jié)構(gòu)性零件突破至車身外板而整裝待發(fā)。這個跨越也包括了D-LFT復(fù)合物的支柱性材料由聚烯烴向苯乙烯基熱塑料的轉(zhuǎn)變。大型熱塑性復(fù)合物車身板的壓縮成型據(jù)稱已經(jīng)成功通過了首次可行性研究。下一步將是對具有A級表面的后箱蓋、車門和車頂?shù)脑u估。同時,D-LFT在底盤和引擎罩內(nèi)等結(jié)構(gòu)性汽車零配件中的應(yīng)用也有了新成果。它們包括了可調(diào)節(jié)模頭確定毛坯厚度、向隨意弄碎的玻璃毛坯添加增強纖維、把尼龍作為引擎罩里D-LFT基材進行研究。 對大型D-LFT車身板的測試由注塑和壓塑開始,兩種成型都通過了沖擊測試。壓塑件顯示出比注塑件高出50%的沖擊強度,而壓塑很可能是大型部件所選擇的方法。 大型D-LFT部件壓塑的一個優(yōu)點是可不費力地把增強纖維或裝飾性表面薄膜嵌入到模具內(nèi)。材料在壓塑時也不會流得多遠,使纖維拉伸較少,變形也較小。 大型D-LFT車身板的壓塑試驗兩年前由德國Dieffenbacher公司開始,并一直在進行著,并與巴斯夫等公司開發(fā)著合作。為了這些應(yīng)用,巴斯夫花了五年時間開發(fā)出新材料和干漆薄膜。
Dieffenbacher在D-LFT實現(xiàn) A級成品的最新成果是碎纖維的加入。
Dieffenbacher的D-LFT典型方法是把連續(xù)的玻璃粗紗拉入到雙螺桿擠出機中,由螺桿切割粗紗,并把它們?nèi)岷偷鼗旌系筋A(yù)熔的聚合物當中。但外車身板需要更佳的纖維分散,防止在A級部件表面上的印穿。所以現(xiàn)在纖維被切得干干的,掉落在加料斜槽上,喂料裝置把纖維定量加入到由縫口模頭擠出的一簾熔體中。那樣一幕落簾的熔體攜帶著纖維進入第二臺擠出機中,以做混合。這打開了纖維束,所以各種細絲有著更好的分散。 車身外板的測試部分也需要新材料,特別是由巴斯夫公司專門開發(fā)出來的可熱成形PFM(無漆膜成型)外皮。PFM外皮可以上色、有紋理,從而消除二次加工的需要。 PFM外皮被熱成形,然后利用由巴斯夫為了這些用途而開發(fā)的樹脂,把PFM外皮與20%-30%的玻璃增強型ABS或SAN成型在一起。因為車身外板很可能是與鋼材部件裝配在一起,而苯乙烯基材料比許多其它熱塑料有著較低的熱膨脹系數(shù),所以苯乙烯基材料被用于PFM膜和支撐性復(fù)合物中。成型這些帶PFM外皮的面板的循環(huán)時間是30-40秒,而與之相比的熱固性SMC部件是60秒鐘。 D-LFT車身板正被考慮用作2005款車的替代部件和2006與2007款車的原始部件。最先的步驟將是車頂棚組件。 首個D-LFT外露部件將于2005年底出現(xiàn),不會使用裝飾膜,也不會是A級品。它將有點刻粒面,由玻璃增強PP成型而成。它將出現(xiàn)在歐洲車后箱蓋的較低部位。 針對D-LFT結(jié)構(gòu)性部件,Dieffenbacher開發(fā)出了具有可調(diào)孔的模頭,它能把厚點和薄點選擇性地壓入到片坯料中,從而使特定區(qū)域的強度最大化,同時又令整體材料消耗最小化。這也是被其它D-LFT技術(shù)供應(yīng)商所利用的方法。Dieffenbacher的可調(diào)節(jié)模頭在下模唇利用了伺服油壓缸,帶有一個感應(yīng)器來顯示開口寬度。
Dieffenbacher模頭將厚度從2mm變化到30mm以上,盡管多數(shù)測試部件的厚度范圍是5-15mm。定型的片坯材料需要較小的壓縮力,以把材料分布在模具內(nèi)。因為擠出機以穩(wěn)定速度運行,所以薄板出來得較快,而厚板出來得較慢。電腦化的在線控制將牽引輸送機的速度與板厚相配。在兩條輸送帶之間用雙刃切割器切割坯料。第二條輸送帶向側(cè)面運行,所以可以為了兩種不同的模具來定型坯料。 也是為了結(jié)構(gòu)性部件,Dieffenbacher開發(fā)出了利用機械手的自動化工藝和針形夾具,把機織和非機織的纖維玻璃增強物嵌入到部件中的特定位置。寶馬車前端板是用局部連續(xù)纖維增強物來熱塑性壓塑的首個范例。它利用了長條形的Twintex PP/玻璃機織纖維,含60%玻璃的Twintex被放在部件的上部承載邊緣,非機織的玻璃繩被用在有筋條的地方。Twintex嵌件在被堆疊到D-LFT坯料的頂部之前,它在一個紅外線加熱器中被預(yù)熱 Dieffenbacher計劃對Twintex增強物與PFM裝飾膜的結(jié)合進行可行性研究。薄膜將首先被放到模具中,接著是放D-LFT復(fù)合坯料,再隨后是Twintex纖維。 另外,尼龍66 的D-LFT正至少被一家歐洲轎車生產(chǎn)商考慮用于耐熱部件中,以取代引擎箱中的SMC。