Les thermoplastiques renforcés de fibres longues (LFT) sont la résine de base la plus couramment utilisée pour le LFT, suivis du PP, du PA et également du PBT, du PPS, du PPA, du TPU et d'autres résines. Il convient de mentionner que différentes fibres sont nécessaires pour différentes résines afin d'obtenir de meilleurs résultats.

Développement du LFT

En 1980, Polymer Composites Corporation (PCI), États-Unis, a été le premier à proposer le concept de conception théorique du LFT et a mené des recherches sur la préparation et le développement de produits.

En 1990, la société britannique de composites (ICI) a développé avec succès pour la première fois des particules LFT sous le nom commercial de Verton. Il a commencé à être appliqué à la conception et à la préparation de pièces automobiles.

En 2000, 80 % des produits LFT étaient utilisés dans les pièces automobiles. Il a apporté des contributions remarquables à l'allègement des automobiles.

LFT dans les applications automobiles

Module frontal : Pour le module frontal automobile, le matériau PP-LGF40 peut être utilisé pour intégrer plus de 10 pièces métalliques traditionnelles telles que radiateur, klaxon, condenseur, support, etc. dans une seule unité ; par rapport aux pièces métalliques plus résistantes à la corrosion, moins denses, réduction de poids d'environ 30%, avec une plus grande liberté de conception, peuvent être directement recyclées sans tri ni élimination ; réduit les coûts de fabrication, avec des avantages évidents de réduction des coûts.

Squelette de corps de tableau de bord : pour le matériau de squelette de tableau de bord souple, l'utilisation de LGFPP a une résistance plus élevée, un changement de module de flexion et une meilleure fluidité que le matériau PP chargé. Sous la même résistance, l'épaisseur de conception du tableau de bord peut être amincie, réduisant ainsi le poids, généralement l'effet de réduction de poids est d'environ 20 %. Dans le même temps, le support de tableau de bord traditionnel en plusieurs parties peut être développé en un seul module. De plus, le corps du conduit d'air de dégivrage avant du tableau de bord, la sélection du matériau du squelette central du tableau de bord, généralement avec le squelette du corps du tableau de bord utilisant le même matériau, peuvent encore améliorer l'effet de réduction de poids.

Module de porte (squelette de panneau central de porte)

Le module de porte en plastique Hyundai Sonata, qui utilisait autrefois du polypropylène à fibres de verre longues SABICSTAMAX, a remporté un prix de l'innovation décerné par la Society of Plastics Engineers (SPE). Le nouveau module de porte avant Ford Fiesta intègre une variété de composants fonctionnels tels que des serrures de porte, des lève-vitres, des haut-parleurs, des dispositifs antivol, etc. Le panneau de porte intérieur de la Mazda6 et le FAW Pentium B70 sont en LGFPP.

Module de porte pour VW A5
Mécanisme de changement de vitesse (pivot de changement de vitesse)

Le mécanisme de changement de vitesse utilise principalement un matériau métallique et un matériau en nylon à fibres courtes. À l'heure actuelle, quelques modèles étrangers ont essayé d'utiliser un matériau en polypropylène renforcé de fibres de verre longues au lieu d'un matériau en nylon à fibres de verre courtes pour le squelette du mécanisme de changement de vitesse. Le matériau en nylon absorbe facilement l'eau et le taux d'absorption d'eau des pièces finies est généralement supérieur à 0,7 %. Dans un environnement à haute température et à forte humidité, il existe un risque de défaillance; s'il est remplacé par un matériau en polypropylène à fibres de verre longues, qui n'absorbe pas facilement l'eau, de tels problèmes peuvent être évités. Dans le même temps, l'utilisation d'un matériau PP renforcé de fibres de verre longues peut jouer un rôle dans la réduction de poids et la réduction des coûts.

Pédale d'accélérateur électronique:
Le bras de la pédale d'accélérateur électronique doit résister à une force importante. Par conséquent, son matériau sélectionné doit avoir d'excellentes propriétés mécaniques, une meilleure ténacité et les propriétés du matériau ne doivent pas subir de grands changements à des températures élevées et basses. À l'heure actuelle, le bras de la pédale d'accélérateur électronique est principalement constitué de matériau PA renforcé de fibre de verre. Tekona Material a utilisé avec succès du plastique en fibre de verre longue (grade CelstranPP-LGF40/50) pour la pédale d'accélérateur électronique, qui a de bonnes performances de faible odeur et de haute résistance, et un coût inférieur à celui du matériau PA renforcé. Le plastique en fibre de verre longue peut être utilisé dans le dossier de siège, remplaçant le cadre en acier traditionnel pour obtenir une réduction de poids de 20%, et une excellente liberté de conception et des propriétés mécaniques, un espace passager élargi, etc.

Canaux de drainage du toit ouvrant

De plus, le long plastique en fibre de verre peut être transformé en un plateau de batterie, un cadre de toit ouvrant, un compartiment de roue de secours et un couvercle de compartiment de roue de secours. Le Ford KUGA (2010) utilise le PP-LGF40 pour le panneau intérieur de la porte arrière arrière.


État actuel et objectif du développement des pièces en matériau LFT

La réduction du poids et la réduction des coûts ont toujours été un sujet de plus grande préoccupation pour l'ensemble du véhicule, par rapport à l'application réussie des constructeurs automobiles étrangers au PP-LGF en tant que nouveau matériau léger, il y a encore beaucoup difficultés à surmonter dans le processus d'implantation des marques indépendantes. Par exemple:

(1) l'établissement du concept de raison EVI (abréviation EarlyVendorInvolvement): c'est-à-dire que les fournisseurs de pièces du système de fournisseur de matériaux, dans la phase de développement du concept pour intervenir dans le nouveau projet modèle, comprennent parfaitement la demande des utilisateurs de l'usine hôte pour les matériaux, afin de améliorer la performance des produits et services à modifier ; si seulement les entreprises automobiles de référence avec des matériaux comme base pour la sélection des matériaux, le modèle répertorié avec la voiture de référence a environ 5 L'écart de sélection des matériaux d'environ 5 ans.

(2) analyse des coûts : s'il s'agit uniquement de considérations de coût des matières premières, le prix du kilogramme de plastique est supérieur à celui des matériaux métalliques ; mais le moule préliminaire coûte moins d'investissement, moule d'injection de pièces en plastique seulement 50% du même moule en acier partiel, moule moulé seulement 30 ~ 40% du même moule en acier partiel; composants périphériques intégrés, alimentation modulaire, peuvent encore économiser l'assemblage de l'usine hôte et d'autres coûts, réduire les outils d'assemblage, économiser de l'espace.

(3) Autres aspects : les changements dans le type de matériaux utilisés pour les composants, les changements dans le retrait des matériaux nécessitent le développement de nouveaux moules ; dans le même temps, pour les matériaux spéciaux à fibres de verre longues, la nécessité d'utiliser différents équipements de traitement tels que les machines de moulage par injection conventionnelles. Bien que, en tant que pièces externalisées, la plupart des recherches techniques soient effectuées par les fournisseurs de premier niveau, mais dans l'usine hôte, il faut faire un bon travail dans l'industrialisation des matériaux à fibres de verre longues dans le processus de divers problèmes techniques à traiter avec mesures.

Dans le développement d'applications de plastiques renforcés de fibres de verre longues, les constructeurs automobiles étrangers dans le développement d'applications sont plus approfondis et en avance sur la marque indépendante nationale est plus à apprendre de l'application des constructeurs automobiles étrangers pour absorber les cas d'application matures et la technologie de pointe .

Parmi les marques nationales, les voitures particulières Great Wall Motor et SAIC sont au premier plan, tandis que les voitures particulières Geely, Chery et Changan ont également effectué de nombreux travaux de développement d'applications. Great Wall Motor a effectué des travaux de recherche approfondis sur les pièces et composants en plastique, et certains d'entre eux ont été appliqués à la production de masse. avec le soutien de projets nationaux, SAIC a recherché et utilisé de nombreuses pièces LGFPP dans des véhicules électriques purs tels que E50. Dans l'industrie, sur la base de l'Automotive Lightweighting Alliance, l'échange et la communication de la technologie d'allégement (y compris la technologie des matériaux d'allégement) sont effectués ; dans l'entreprise, une plate-forme pour l'application de la technologie d'allégement pour des véhicules entiers est construite,

En termes de substitution de matériaux, les produits en plastique à fibres de verre longues peuvent jouer le rôle de réduction de poids et de réduction des coûts en même temps. Ces dernières années, avec le développement de l'application de matériaux légers, le polypropylène renforcé de fibres de verre longues a progressivement remplacé le plastique nylon à fibres de verre courtes dans de plus en plus de pièces automobiles, ce qui favorise davantage la recherche et l'application du matériau LGFPP dans les automobiles.