在當今的汽車輕量化技術中,復合材料的應用正日益增多。盡管與國外先進水平相比,國內復合材料汽車零部件的開發和制造能力還存在著很大差距,但越來越多的企業通過引進技術、設備,以及自主研發等方式,不斷提升技術和生產實力。
專業生產復合材料汽車零部件的上海耀華大中新材料有限公司(以下簡稱:耀華大中)日前從德國引進了LFT-D模壓生產線,并于不久前正式投產。這是目前國內自動化程度最高的LFT-D生產線,該生產線的投入使用,在提升耀華大中制造能力的同時,也將進一步推進LFT技術在國內的應用。
LFT-D技術推動汽車輕量化
LFT即長纖維增強熱塑性塑料,屬熱塑性復合材料的一種,也是當前國外熱塑性復合材料的開發熱點。該材料具有輕質高強、環保可回收等特點,在汽車行業有著廣泛應用。可用來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,是汽車輕量化的理想材料。目前,LFT技術在歐洲較為普及,比如奔馳轎車儀表盤骨架、保時捷底部護板和輪罩等。
LFT-D生產線也就是長纖維增強熱塑性塑料在線復合成型生產線,是將纖維與熱塑性樹脂在線復合直接模塑成型制成產品。該生產線主要由三部分組成,分別為擠出、搬運 (機器人)、成型 (壓機)。擠出部分主要是進行樹脂的塑化、配混,樹脂與纖維復合,并輸出復合材料塊。壓機本體則采用整體框架式結構,前后主框架各采用一整塊鋼板通過線切割而成,結構剛性好、精度高,壓機前后帶有安全保護光柵及激光掃描器等安全保護裝置。
LFT-D成型技術是繼GMT和LFT-G之后又一種新的長纖維增強熱塑性復合材料工藝技術,它區別于GMT和LFT-G的關鍵因素是半成品步驟被省去,在材料的選擇上更加靈活,是近年來汽車復合材料行業中最受關注和市場成長最快的一種嶄新的成型工藝技術。在LFT-D技術中,不僅纖維的含量和纖維的長度可以直接調節到最終部件的要求,其基體聚合物也可以直接調節到最終部件的要求。通過使用不同的添加劑可以改變和影響制品的機械和特殊應用特性,如熱穩定性、著色性、紫外穩定性和纖維與基體的粘結特性等。
加快國內LFT-D技術應用
成立于2005年的耀華大中是熱塑和熱固性復合材料汽車零部件的專業生產廠家,目前擁有模壓(SMC、GMT、BMC)、RTM、噴射、手糊成型等多條復合材料工藝生產線,其產品目前為國內多家主機生產商配套,包括上海通用、上海大眾、上海申沃、上海匯眾、東風柳汽、陜汽重卡等。
此次耀華大中引進的是德國迪芬巴赫公司的LFT—D生產線,該生產線于2010年5月順利完成安裝、調試、試生產。經試用后表明,生產線各項技術指標均達到預期目標,現已進入投產狀態。
談到LFT-D成型技術,上海耀華大中新材料有限公司總工程師張王根表示,該工藝的優點主要有兩個。一是低碳環保,由于是直接一步法生產,能耗顯著降低,另外廢料可以在線回收,減少對環境的污染。二是制品的綜合性能優異,因為聚合物只有一次加熱過程,減少了聚合物加熱過程中的性能損失,產品具有優越的流動性能、均勻的纖維分布,產品中纖維長度大于20mm,性能優異。
從目前來看,LFT-D產品在國內尚未普及。但未來隨著業內對LFT-D認知度的不斷提高,以及汽車行業節能減排要求的日益嚴苛,該技術在國內的應用將逐漸增多。耀華大中期望借此次LFT-D生產線的落成使用,帶給國內汽車客戶更多優質的汽車零部件產品,加速我國汽車輕量化的發展進程。