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LFT (thermoplastique renforcé de fibres longues)

Le nom complet de LFT est thermoplastique renforcé de fibres longues. LFT est un terme général désignant les plastiques. Il existe une définition informelle mais conventionnelle dans l'industrie des composites automobiles, c'est-à-dire qu'elle fait référence aux produits fabriqués en mélangeant des fibres renforcées avec des polymères thermoplastiques d'une longueur supérieure à 10 mm. La fibre longue est imprégnée d'un système de résine spécial à travers un moule spécial pour obtenir une longue bande entièrement imbibée de résine, puis découpée à la longueur requise en fonction des besoins. La résine matricielle la plus utilisée est le PP, suivi du PA, ainsi que des résines PBT, PPS, San et autres.

LFT (thermoplastique renforcé de fibres longues) 1

Développement

Dès les années 1980, les pays européens et américains ont mis en avant le concept de LFT. Cependant, en raison de la technologie d'imprégnation des fibres relativement arriérée, du processus de moulage par injection et de l'équipement de production de granulés de fibres longues à cette époque, et des grands progrès réalisés dans la recherche et l'application de technologies de renforcement, de remplissage et d'autres modifications des fibres courtes du thermoplastique à à cette époque, les progrès de la recherche sur la technologie LFT étaient lents. Au milieu des années 1990, avec le développement rapide de l'industrie automobile et la sensibilisation accrue des gens à la protection de l'environnement et aux économies d'énergie, en particulier la crise énergétique et la hausse des prix du pétrole, le poids léger des automobiles est devenu la tendance au développement de nouveaux véhicules, et les gens ont ont de nouveau tourné leur attention vers la recherche et le développement de LFT.

LFT (Thermoplastique Renforcé de Fibres Longues) 2

Développement

Technologie de traitement

Avec les différentes technologies de traitement, la longueur des fibres du LFT est également différente. Les propriétés de résistance aux chocs dépendent surtout de la longueur des fibres, de sorte que le processus de moulage par compression est nettement meilleur que le moulage par injection en termes de propriétés mécaniques. En général, les fibres d'une longueur moyenne d'environ 5 à 20 mm en partie sont considérées comme des fibres longues.

Technologie de traitement

LFT-G (granulés thermoplastiques renforcés de fibres longues). Les matières premières mélangées entrent dans l’extrudeuse à double vis pour la plastification. Après pré-dispersion et préchauffage, la fibre de verre est simultanément introduite dans le moule d'imprégnation spécialement conçu. Sous l'action du dispositif de dispersion spécial dans le moule, le faisceau de fibres de verre est uniformément imprégné du polymère, extrait à travers la filière, refroidi par le dispositif de refroidissement, tiré par le dispositif de traction, et les granulés composites d'une longueur fixe de 6 à 15 mm sont coupés par le dispositif de coupe.

Technologie de traitement 2

LFT-D (Thermoplastiques renforcés de fibres longues en traitement direct). Les matières premières mélangées entrent dans l'extrudeuse à double vis pour la plastification, et le composé fondu forme une cascade comme un film polymère à travers la filière de film, qui est directement introduite dans l'ouverture de l'extrudeuse à double vis. La mèche de fibre de verre est introduite au sommet du film polymère à travers le cadre de fil, par préchauffage, dispersion et autres procédures, et entre dans l'extrudeuse à double vis avec le film. Le sable grossier est coupé par la vis, et ils sont doucement mélangés au polymère pré-fondu, puis directement envoyés à la matrice de pressage pour le moulage.


Avantages du LFT par rapport aux composites thermoplastiques renforcés de fibres courtes :

La longueur des fibres est plus longue, ce qui améliore considérablement les propriétés mécaniques des produits.

Il présente une rigidité et une résistance spécifiques élevées ainsi qu'une bonne résistance aux chocs. Il est particulièrement adapté à l'application de pièces automobiles.

La résistance au fluage peut être améliorée, la stabilité dimensionnelle est bonne et la précision de formage des pièces est élevée.

Excellente résistance à la fatigue.

Meilleure stabilité à haute température et dans un environnement humide.

Pendant le processus de moulage, la fibre peut se déplacer relativement dans la matrice de moulage et les dommages causés à la fibre sont faibles.

Polymères renforcés de fibres courtes

Polymères renforcés de fibres longues

Longueur de fibre dans la pièce

<1

1-5

5-25

5-25

>10-∞

Matière première

Composé de fibres courtes

Granulés LFT

Granulés LFT

Direct-LFT

GMT

Processus de production

Moulage par injection

Moulage par compression


Avantages du LFT par rapport au métal

Comparés aux matériaux métalliques, les matériaux LFT ont une très faible densité et une résistance spécifique élevée, des méthodes de traitement de produits flexibles, un taux de récupération de matériaux élevé, un faible coût par rapport aux matériaux, ainsi qu'une fonctionnalité et une intégrité élevées des composants. Comparé aux équipements et moules d'impactage métalliques coûteux, aux équipements de traitement de composants LFT tels que l'extrudeuse, l'injection ou la presse, aux équipements d'installation de poinçonnage et aux moules, son coût est très faible, en particulier pour les modèles avec un petit volume de production, LFT présente une excellente économie. Par conséquent, par rapport aux pièces structurelles en acier, LFT réduit considérablement le poids des produits et présente les performances de consolidation des composants, ce qui peut réduire les coûts.


Développement futur

L'application du LFT dans l'automobile augmente rapidement. Outre leur attrait économique, leur principal avantage réside dans la flexibilité avec laquelle les matériaux peuvent être mélangés. La teneur en fibres continuellement variable, les différents types de fibres et les plastiques techniques ont ouvert des applications potentielles.


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