พลาสติกโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วเส้นยาว หมายถึงวัสดุคอมโพสิตโพลีโพรพีลีนดัดแปลงที่มีใยแก้วยาว 10-25 มม. ซึ่งขึ้นรูปเป็นโครงสร้างสามมิติผ่านการฉีดขึ้นรูปและกระบวนการอื่นๆ โดยมีตัวย่อว่า LGFPP เนื่องจากประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม พลาสติกโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วเส้นยาวจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์
ลักษณะและข้อดีของโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วยาว
- มีเสถียรภาพทางมิติที่ดี
- ทนทานต่อความล้าได้ดีเยี่ยม
- ประสิทธิภาพการคืบตัวเล็กน้อย
- ความไม่สม่ำเสมอเล็กน้อย การบิดเบี้ยวต่ำ
- คุณสมบัติเชิงกลดีเยี่ยม โดยเฉพาะความทนทานต่อแรงกระแทก
- มีคุณสมบัติการไหลที่ดี เหมาะสำหรับการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบาง
โพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วความยาว 10-25 มม. (LGFPP) มีความแข็งแรง ความแข็งแง ความเหนียว ความคงตัวของขนาด และการบิดเบี้ยวต่ำกว่าโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วความยาวสั้น 4-7 มม. (GFPP) ทั่วไป นอกจากนี้ วัสดุโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วความยาวมากจะไม่เกิดการคืบตัวอย่างมีนัยสำคัญแม้จะได้รับความร้อนสูงถึง 100 ℃ และมีความต้านทานต่อการคืบตัวได้ดีกว่าโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วความยาวสั้น
ในผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดขึ้นรูป เส้นใยแก้วยาวจะเรียงตัวกันเป็นโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ แม้หลังจากที่พื้นผิวโพลีโพรพีลีนถูกเผาไหม้ เครือข่ายเส้นใยแก้วยาวก็ยังคงก่อตัวเป็นโครงกระดูกเส้นใยแก้วที่มีความแข็งแรงระดับหนึ่ง ในขณะที่เส้นใยแก้วสั้นโดยทั่วไปจะกลายเป็นเส้นใยที่ไม่มีความแข็งแรงหลังจากถูกเผาไหม้ สถานการณ์นี้เกิดจากอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเสริมแรงเป็นตัวกำหนดผลการเสริมแรง เส้นใยแก้วสั้นและสารเติมแต่งที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตน้อยกว่า 100 จะไม่มีผลในการเสริมแรง ในขณะที่เส้นใยแก้วยาวที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตมากกว่า 100 จะมีบทบาทในการเสริมแรง
เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุโลหะและวัสดุคอมโพสิตเทอร์โมเซตติง พลาสติกใยแก้วยาวมีความหนาแน่นต่ำ และสามารถลดน้ำหนักของชิ้นส่วนเดียวกันได้ 20% ถึง 50% พลาสติกใยแก้วยาวช่วยให้นักออกแบบมีความยืดหยุ่นในการออกแบบมากขึ้น เช่น การขึ้นรูปชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน จำนวนส่วนประกอบและชิ้นส่วนแบบบูรณาการที่ใช้ช่วยประหยัดต้นทุนแม่พิมพ์ (โดยทั่วไป ต้นทุนของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกใยแก้วยาวจะอยู่ที่ประมาณ 20% ของต้นทุนแม่พิมพ์โลหะ) และลดการใช้พลังงาน (การใช้พลังงานในการผลิตพลาสติกใยแก้วยาวอยู่ที่เพียง 60% ของผลิตภัณฑ์เหล็ก 80% และ 35% ถึง 50% ของผลิตภัณฑ์อลูมิเนียม) ทำให้กระบวนการประกอบง่ายขึ้น
การประยุกต์ใช้โพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วยาวในชิ้นส่วนรถยนต์
โพลีโพรพีลีนเสริมใยยาวถูกนำมาใช้ในโครงตัวถังแผงหน้าปัดรถยนต์ ตัวยึดแบตเตอรี่ โมดูลด้านหน้า กล่องควบคุม โครงรองรับเบาะนั่ง แผงยึดอะไหล่ บังโคลน ฝาครอบแชสซี แผ่นกันเสียง โครงประตูหลัง ฯลฯ
โมดูลด้านหน้า: สำหรับโมดูลด้านหน้าของรถยนต์ การใช้วัสดุ LGFPP (มีส่วนประกอบ LGF 30%) สามารถรวมชิ้นส่วนโลหะแบบดั้งเดิมมากกว่า 10 ชิ้น เช่น หม้อน้ำ ลำโพง ตัวเก็บประจุ และขายึด เข้าไว้ในชิ้นเดียวได้ วัสดุนี้ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าชิ้นส่วนโลหะ มีความหนาแน่นต่ำ น้ำหนักลดลงประมาณ 30% และมีความยืดหยุ่นในการออกแบบสูงกว่า สามารถนำไปรีไซเคิลได้โดยตรงโดยไม่ต้องคัดแยกและแปรรูป ช่วยลดต้นทุนการผลิตและมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในด้านการลดต้นทุน
โครงสร้างแผงหน้าปัด: สำหรับวัสดุโครงสร้างแผงหน้าปัดแบบอ่อน การใช้วัสดุ LGFPP มีความแข็งแรงสูง โมดูลัสการดัดงอสูงกว่า และมีความลื่นไหลดีกว่าวัสดุ PP ที่เติมสารเสริมแรง ภายใต้ความแข็งแรงที่เท่ากัน ความหนาของแผงหน้าปัดสามารถลดลงได้เพื่อลดน้ำหนัก โดยทั่วไปแล้วจะลดน้ำหนักได้ประมาณ 20% ในขณะเดียวกัน ตัวยึดแผงหน้าปัดแบบหลายชิ้นส่วนแบบดั้งเดิมสามารถพัฒนาให้เป็นโมดูลเดียวได้ นอกจากนี้ การเลือกวัสดุของตัวท่อไล่ฝ้าด้านหน้าและโครงกลางของแผงหน้าปัดโดยทั่วไปจะใช้วัสดุเดียวกันกับโครงหลักของแผงหน้าปัด ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการลดน้ำหนักได้มากยิ่งขึ้น
พนักพิง: สามารถใช้แทนโครงเหล็กแบบดั้งเดิมเพื่อลดน้ำหนักได้ถึง 20% มีอิสระในการออกแบบและประสิทธิภาพเชิงกลที่ยอดเยี่ยม และมีคุณสมบัติเด่น เช่น พื้นที่นั่งที่กว้างขึ้น
ความสำคัญของการประยุกต์ใช้โพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วยาวในอุตสาหกรรมยานยนต์
ในแง่ของการทดแทนวัสดุ ผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วเส้นยาวสามารถลดน้ำหนักและต้นทุนได้ในเวลาเดียวกัน ในอดีต วัสดุเสริมใยแก้วเส้นสั้นถูกนำมาใช้แทนวัสดุโลหะ แต่ในปัจจุบัน ด้วยการประยุกต์ใช้และการพัฒนาวัสดุน้ำหนักเบา วัสดุโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้วเส้นยาวจึงค่อยๆ เข้ามาแทนที่พลาสติกเสริมใยแก้วเส้นสั้นในชิ้นส่วนรถยนต์มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งส่งผลให้มีการส่งเสริมการวิจัยและการประยุกต์ใช้วัสดุ LGFPP ในอุตสาหกรรมยานยนต์มากขึ้น
วันที่โพสต์: 13 กันยายน 2021




