פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית ארוכים מתייחס לחומר מרוכב פוליפרופילן שעבר שינוי באורך סיבי זכוכית של 10-25 מ"מ, אשר נוצר למבנה תלת-ממדי באמצעות הזרקה ותהליכים אחרים, בקיצור LGFPP. בשל ביצועיו המקיפים המעולים, פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית ארוכים נמצא בשימוש נרחב יותר ויותר בתחום הרכב.
המאפיינים והיתרונות של פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית ארוכים
- יציבות ממדית טובה
- עמידות מעולה לעייפות
- ביצועי זחילה קטנים
- אניזוטרופיה קטנה, עיוות עיוות נמוך
- תכונות מכניות מצוינות, במיוחד עמידות בפני פגיעות
- נזילות טובה, מתאימה לעיבוד מוצרים בעלי דופן דקה
פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית (LGFPP) באורך 10~25 מ"מ בעל חוזק, נוקשות, קשיחות, יציבות ממדית ועיוות נמוך יותר בהשוואה לפוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית (GFPP) קצר רגיל באורך 4~7 מ"מ. בנוסף, חומר פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית ארוכים לא יפיק זחילה משמעותית גם אם הוא נחשף לטמפרטורה גבוהה של 100 מעלות צלזיוס, ויש לו עמידות טובה יותר לזחילה מאשר פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית קצרים.
במוצר הזרקה, סיבי הזכוכית הארוכים מדורגים למבנה רשת תלת-ממדי. גם לאחר שריפת מצע הפוליפרופילן, רשת סיבי הזכוכית הארוכים עדיין יוצרת שלד של סיבי זכוכית בעל חוזק מסוים, בעוד שסיבי הזכוכית הקצרים הופכים בדרך כלל לסיבים חסרי חוזק לאחר השריפה. מצב זה נגרם בעיקר משום שיחס האורך-קוטר של סיב החיזוק קובע את אפקט החיזוק. חומרי מילוי וסיבים קצרים בעלי יחס גובה-רוחב קריטי של פחות מ-100 אינם מחזקים, בעוד שסיבי זכוכית ארוכים בעלי יחס גובה-רוחב קריטי של יותר מ-100 ממלאים תפקיד של חיזוק.
בהשוואה לחומרי מתכת וחומרים מרוכבים תרמוסטיים, לפלסטיק ארוך מסיבי זכוכית יש צפיפות נמוכה, וניתן להפחית את משקלו של אותו חלק ב-20% עד 50%. פלסטיק ארוך מסיבי זכוכית יכול לספק למעצבים גמישות עיצובית גדולה יותר, כגון צורות מורכבות הניתנות לעיצוב. מספר הרכיבים והחלקים המשולבים בהם נעשה שימוש חוסך בעלויות התבנית (בדרך כלל, עלות תבניות הזרקה ארוכות מסיבי זכוכית היא כ-20% מעלות תבניות הטבעה ממתכת), ומפחית את צריכת האנרגיה (צריכת האנרגיה בייצור של פלסטיק ארוך מסיבי זכוכית היא רק 60% מזו של מוצרי פלדה. 35%~50% ממוצרי אלומיניום), מה שמפשט את תהליך ההרכבה.
יישום של פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית ארוכים בחלקי רכב
פוליפרופילן מחוזק בסיבים ארוכים משמש במסגרת גוף לוח המחוונים של המכונית, תושבת הסוללה, מודול החזית, תיבת הבקרה, מסגרת תמיכת המושב, שליה רזרבית, מגן בוץ, כיסוי שלדה, מחסום רעש, מסגרת דלת אחורית וכו'.
מודול חזית: עבור מודולים חזיתיים לרכב, באמצעות חומר LGFPP (תכולת LGF 30%), הוא יכול לשלב יותר מ-10 חלקי מתכת מסורתיים כגון רדיאטורים, רמקולים, מעבים ותושבות לשלם; הוא עמיד יותר בפני קורוזיה מחלקי מתכת. הצפיפות קטנה, המשקל מופחת בכ-30%, ויש לו דרגת חופש עיצוב גבוהה יותר. ניתן למחזר אותו ישירות ללא מיון ועיבוד; זה מפחית את עלויות הייצור ויש לו יתרונות ברורים בהפחתת עלויות.
שלד גוף לוח המחוונים: עבור חומרים רכים של שלד לוח המחוונים, שימוש בחומר LGFPP בעל חוזק גבוה יותר, מודול כיפוף גבוה יותר ונזילות טובה יותר בהשוואה לחומרי PP ממולאים. תחת אותו חוזק, ניתן להפחית את עובי עיצוב לוח המחוונים כדי להפחית את המשקל, אפקט ירידה במשקל הכללי הוא כ-20%. יחד עם זאת, ניתן לפתח את תושבת לוח המחוונים המסורתית הרב-רכיבית למודול יחיד. בנוסף, בחירת החומרים של גוף צינור ההפשרה הקדמי והמסגרת האמצעית של לוח המחוונים היא בדרך כלל מאותו חומר כמו המסגרת הראשית של לוח המחוונים, מה שיכול לשפר עוד יותר את אפקט הפחתת המשקל.
גב המושב: הוא יכול להחליף את מסגרת הפלדה המסורתית כדי להשיג הפחתת משקל של 20%, ויש לו חופש עיצובי וביצועים מכניים מעולים, ותכונות כגון מרחב ישיבה מורחב.
חשיבות היישום של פוליפרופילן מחוזק בסיבי זכוכית ארוכים בתחום הרכב
מבחינת החלפת חומרים, מוצרי פוליפרופילן מחוזקים בסיבי זכוכית ארוכים יכולים להפחית משקל ועלות בו זמנית. בעבר, חומרים מחוזקים בסיבי זכוכית קצרים החליפו חומרי מתכת. בשנים האחרונות, עם היישום והפיתוח של חומרים קלים, חומרי פוליפרופילן מחוזקים בסיבי זכוכית ארוכים החליפו בהדרגה פלסטיק מחוזק בסיבי זכוכית קצרים ביותר ויותר חלקי רכב, דבר שמקודם עוד יותר. המחקר והיישום של חומרי LGFPP ברכבים.
זמן פרסום: 13 בספטמבר 2021