پلاستیک پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه بلند به یک ماده کامپوزیت پلی پروپیلن اصلاح شده با طول الیاف شیشه 10 تا 25 میلی متر اشاره دارد که از طریق قالب گیری تزریقی و سایر فرآیندها به یک ساختار سه بعدی تبدیل می شود و به اختصار LGFPP نامیده می شود. به دلیل عملکرد جامع عالی، پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه بلند به طور فزاینده ای در زمینه خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.
ویژگی‌ها و مزایای پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف بلند شیشه
- پایداری ابعادی خوب
- مقاومت عالی در برابر خستگی
- عملکرد خزش کوچک
- ناهمسانگردی کوچک، تغییر شکل کم در اثر اعوجاج
- خواص مکانیکی عالی، به ویژه مقاومت در برابر ضربه
- سیالیت خوب، مناسب برای پردازش محصولات با دیواره نازک
پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه بلند (LGFPP) با طول 10 تا 25 میلی‌متر، در مقایسه با پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه کوتاه (GFPP) معمولی با طول 4 تا 7 میلی‌متر، استحکام، سختی، چقرمگی، پایداری ابعادی و تاب‌خوردگی کمتری دارد. علاوه بر این، مواد پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه بلند، حتی اگر در معرض دمای بالای 100 درجه سانتیگراد قرار گیرند، خزش قابل توجهی ایجاد نمی‌کنند و مقاومت خزشی بهتری نسبت به پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه کوتاه دارند.
در محصول قالب‌گیری تزریقی، الیاف بلند شیشه به صورت پلکانی در یک ساختار شبکه‌ای سه‌بعدی قرار می‌گیرند. حتی پس از سوختن زیرلایه پلی‌پروپیلن، شبکه الیاف بلند شیشه همچنان یک اسکلت الیاف شیشه با استحکام مشخص تشکیل می‌دهد، در حالی که الیاف کوتاه شیشه پس از سوختن عموماً به یک اسکلت الیاف غیرمقاوم تبدیل می‌شوند. این وضعیت عمدتاً به این دلیل ایجاد می‌شود که نسبت طول به قطر الیاف تقویت‌کننده، اثر تقویت‌کنندگی را تعیین می‌کند. پرکننده‌ها و الیاف کوتاه شیشه با نسبت ابعاد بحرانی کمتر از ۱۰۰ هیچ تقویت‌کننده‌ای ندارند، در حالی که الیاف بلند شیشه با نسبت ابعاد بحرانی بیشتر از ۱۰۰ نقش تقویت‌کننده را ایفا می‌کنند.
در مقایسه با مواد فلزی و مواد کامپوزیتی ترموست، پلاستیک الیاف شیشه بلند چگالی کمی دارد و وزن همان قطعه را می‌توان 20 تا 50 درصد کاهش داد. پلاستیک الیاف شیشه بلند می‌تواند انعطاف‌پذیری طراحی بیشتری را در اختیار طراحان قرار دهد، مانند اشکال قالب‌گیری شده با اشکال پیچیده. تعداد اجزا و قطعات یکپارچه مورد استفاده، هزینه‌های قالب‌گیری را کاهش می‌دهد (به طور کلی، هزینه قالب‌های تزریق پلاستیک الیاف شیشه بلند حدود 20 درصد هزینه قالب‌های قالب‌گیری فلزی است) و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد (مصرف انرژی تولید پلاستیک‌های الیاف شیشه بلند تنها 60 درصد محصولات فولادی است. ٪ ~ 80٪، 35٪ ~ 50٪ محصولات آلومینیومی)، و فرآیند مونتاژ را ساده می‌کند.
کاربرد پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه بلند در قطعات خودرو
پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف بلند در قاب بدنه داشبورد خودرو، براکت باتری، ماژول جلویی، جعبه کنترل، قاب پشتی صندلی، جفت لاستیک زاپاس، گلگیر، پوشش شاسی، مانع صدا، قاب درب عقب و غیره استفاده می‌شود.
ماژول جلویی: برای ماژول‌های جلویی خودرو، با استفاده از مواد LGFPP (با محتوای LGF 30%)، می‌توان بیش از 10 قطعه فلزی سنتی مانند رادیاتور، بلندگو، کندانسور و براکت را در یک کل ادغام کرد. این ماده در مقایسه با قطعات فلزی در برابر خوردگی مقاوم‌تر است. چگالی آن کم است، وزن آن حدود 30٪ کاهش می‌یابد و از آزادی طراحی بالاتری برخوردار است. می‌توان آن را مستقیماً بدون مرتب‌سازی و پردازش بازیافت کرد. هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد و مزایای آشکاری در کاهش هزینه دارد.
اسکلت بدنه داشبورد: برای مواد نرم اسکلت داشبورد، استفاده از مواد LGFPP استحکام بالاتر، مدول خمشی بالاتر و سیالیت بهتری نسبت به مواد PP پر شده دارد. تحت استحکام یکسان، می‌توان ضخامت طراحی داشبورد را کاهش داد تا وزن کاهش یابد، اثر کلی کاهش وزن حدود 20٪ است. در عین حال، براکت سنتی چند جزئی داشبورد را می‌توان به یک ماژول واحد تبدیل کرد. علاوه بر این، انتخاب مواد بدنه مجرای یخ‌زدایی جلو و قاب میانی داشبورد عموماً از همان جنس قاب اصلی داشبورد است که می‌تواند اثر کاهش وزن را بیشتر بهبود بخشد.
پشتی صندلی: می‌تواند جایگزین قاب فولادی سنتی شود تا به کاهش وزن 20 درصدی دست یابد و از آزادی طراحی و عملکرد مکانیکی عالی و ویژگی‌هایی مانند فضای نشیمن گسترده‌تر برخوردار است.
اهمیت کاربرد پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه بلند در صنعت خودرو
از نظر جایگزینی مواد، محصولات پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه بلند می‌توانند وزن و هزینه را همزمان کاهش دهند. در گذشته، مواد تقویت‌شده با الیاف شیشه کوتاه جایگزین مواد فلزی می‌شدند. در سال‌های اخیر، با کاربرد و توسعه مواد سبک، مواد پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با الیاف شیشه بلند به تدریج جایگزین پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه کوتاه در قطعات خودرو شده‌اند که این امر بیشتر ترویج می‌شود. تحقیق و کاربرد مواد LGFPP در خودروها.
زمان ارسال: ۱۳ سپتامبر ۲۰۲۱
