Il polipropilene rinforzato con fibre di vetro lunghe si riferisce a un materiale composito in polipropilene modificato con fibre di vetro lunghe da 10 a 25 mm, che viene modellato in una struttura tridimensionale mediante stampaggio a iniezione e altri processi, abbreviato in LGFPP. Grazie alle sue eccellenti prestazioni complessive, il polipropilene rinforzato con fibre di vetro lunghe è sempre più utilizzato nel settore automobilistico.
Caratteristiche e vantaggi del polipropilene rinforzato con fibra di vetro lunga
- Buona stabilità dimensionale
- Ottima resistenza alla fatica
- Piccole prestazioni di creep
- Piccola anisotropia, bassa deformazione da deformazione
- Eccellenti proprietà meccaniche, in particolare resistenza agli urti
- Buona fluidità, adatta alla lavorazione di prodotti a pareti sottili
Il polipropilene rinforzato con fibra di vetro (LGFPP) da 10~25 mm presenta maggiore resistenza, rigidità, tenacità, stabilità dimensionale e bassa deformazione rispetto al normale polipropilene rinforzato con fibra di vetro (GFPP) da 4~7 mm. Inoltre, il polipropilene rinforzato con fibra di vetro lunga non produce creep significativo anche se sottoposto a temperature elevate di 100 °C e ha una resistenza al creep migliore rispetto al polipropilene rinforzato con fibra di vetro corta.
Nel prodotto stampato a iniezione, le fibre di vetro lunghe sono sfalsate in una struttura reticolare tridimensionale. Anche dopo la combustione del substrato in polipropilene, la rete di fibre di vetro lunghe forma ancora uno scheletro di fibre di vetro con una certa resistenza, mentre la fibra di vetro corta generalmente diventa una fibra non resistente dopo la combustione. Questa situazione è causata principalmente dal rapporto lunghezza-diametro della fibra di rinforzo che determina l'effetto di rinforzo. I riempitivi e le fibre di vetro corte con un rapporto d'aspetto critico inferiore a 100 non hanno alcun rinforzo, mentre le fibre di vetro lunghe con un rapporto d'aspetto critico superiore a 100 svolgono una funzione di rinforzo.
Rispetto ai materiali metallici e ai materiali compositi termoindurenti, la plastica a fibra di vetro lunga ha una bassa densità e il peso dello stesso componente può essere ridotto dal 20% al 50%. La plastica a fibra di vetro lunga può offrire ai progettisti una maggiore flessibilità di progettazione, ad esempio per la creazione di forme complesse. Il numero di componenti e parti integrate utilizzate consente di risparmiare sui costi di stampaggio (in genere, il costo degli stampi a iniezione di plastica a fibra di vetro lunga è circa il 20% del costo degli stampi per stampaggio di metalli) e riduce il consumo energetico (il consumo energetico di produzione della plastica a fibra di vetro lunga è solo il 60% di quello dei prodotti in acciaio, dal 35% al 50% di quello dei prodotti in alluminio), semplificando il processo di assemblaggio.
Applicazione del polipropilene rinforzato con fibre di vetro lunghe nelle parti di automobili
Il polipropilene rinforzato con fibre lunghe viene utilizzato nel telaio del cruscotto dell'auto, nel supporto della batteria, nel modulo anteriore, nella scatola di controllo, nel telaio di supporto del sedile, nella placenta di ricambio, nel parafango, nella copertura del telaio, nella barriera antirumore, nel telaio della porta posteriore, ecc.
Modulo front-end: per i moduli front-end automobilistici, l'utilizzo del materiale LGFPP (contenuto di LGF al 30%) consente di integrare più di 10 componenti metallici tradizionali come radiatori, altoparlanti, condensatori e staffe in un unico componente; è più resistente alla corrosione rispetto ai componenti metallici. La densità è ridotta, il peso è ridotto di circa il 30% e offre un maggiore grado di libertà di progettazione. Può essere riciclato direttamente senza necessità di selezione e lavorazione; riduce i costi di produzione e offre evidenti vantaggi in termini di riduzione dei costi.
Scheletro del corpo del cruscotto: per i materiali morbidi dello scheletro del cruscotto, l'utilizzo del materiale LGFPP offre una maggiore resistenza, un modulo di flessione più elevato e una migliore fluidità rispetto ai materiali in PP caricato. A parità di resistenza, lo spessore del design del cruscotto può essere ridotto per ridurre il peso, con un effetto di perdita di peso complessivo di circa il 20%. Allo stesso tempo, la tradizionale staffa del cruscotto multicomponente può essere sviluppata in un singolo modulo. Inoltre, la selezione del materiale del corpo del condotto di sbrinamento anteriore e del telaio centrale del cruscotto è generalmente lo stesso materiale del telaio principale del cruscotto, il che può migliorare ulteriormente l'effetto di riduzione del peso.
Schienale: può sostituire il tradizionale telaio in acciaio, ottenendo una riduzione del peso del 20%, e offre un'eccellente libertà di progettazione e prestazioni meccaniche, oltre a caratteristiche quali un maggiore spazio di seduta.
L'importanza applicativa del polipropilene rinforzato con fibre di vetro lunghe nel settore automobilistico
In termini di sostituzione dei materiali, i prodotti in polipropilene rinforzato con fibre di vetro lunghe possono ridurre peso e costi allo stesso tempo. In passato, i materiali rinforzati con fibre di vetro corte sostituivano i materiali metallici. Negli ultimi anni, con l'applicazione e lo sviluppo di materiali leggeri, i materiali in polipropilene rinforzato con fibre di vetro lunghe hanno gradualmente sostituito le plastiche rinforzate con fibre di vetro corte in un numero sempre maggiore di componenti per auto, un fenomeno che è ulteriormente promosso. La ricerca e l'applicazione dei materiali LGFPP nelle automobili.
Data di pubblicazione: 13-09-2021
