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LFT (termoplástico reforçado com fibra longa)

O nome completo do LFT é termoplástico reforçado com fibra longa. LFT é um termo amplo para plásticos. Existe uma definição informal, mas convencional na indústria de compósitos automotivos, ou seja, refere-se aos produtos produzidos pela mistura de fibras reforçadas com polímeros termoplásticos com comprimento superior a 10mm. A fibra longa é impregnada com um sistema especial de resina através de um molde especial para obter uma longa tira totalmente embebida na resina e depois cortada no comprimento necessário de acordo com a necessidade. A resina de matriz mais utilizada é a PP, seguida da PA, além de PBT, PPS, San e outras resinas.

LFT (termoplástico reforçado com fibra longa) 1

Desenvolvimento

Já na década de 1980, os países europeus e americanos apresentaram o conceito de LFT. No entanto, devido à tecnologia de impregnação de fibra relativamente atrasada, ao processo de moldagem e moldagem por injeção e aos equipamentos de produção de pellets de fibra longa naquela época, e ao grande progresso feito na pesquisa e aplicação de reforço de fibra curta, enchimento e outras tecnologias de modificação de termoplásticos em naquela época, o progresso da pesquisa da tecnologia LFT era lento. Em meados da década de 1990, com o rápido desenvolvimento da indústria automobilística e o aumento da conscientização das pessoas sobre a proteção ambiental e a conservação de energia, especialmente a crise energética e o aumento do preço do petróleo, os automóveis leves tornaram-se a tendência de desenvolvimento de novos veículos, e as pessoas têm voltaram novamente sua atenção para a pesquisa e desenvolvimento de LFT.

LFT (termoplástico reforçado com fibra longa) 2

Desenvolvimento

Tecnologia de processamento

Com as diferentes tecnologias de processamento, o comprimento da fibra do LFT também é diferente. As propriedades de impacto dependem especialmente do comprimento da fibra, de modo que o processo de moldagem por compressão é significativamente melhor que a moldagem por injeção em termos de propriedades mecânicas. Em geral, fibras com comprimento médio de cerca de 5 a 20 mm em partes são consideradas fibras longas.

Tecnologia de processamento

LFT-G (grânulos termoplásticos reforçados com fibra longa). As matérias-primas misturadas entram na extrusora de rosca dupla para plastificação. Após a pré-dispersão e o pré-aquecimento, a fibra de vidro é introduzida ao mesmo tempo no molde de impregnação especialmente projetado. Sob a ação do dispositivo de dispersão especial no molde, o feixe de fibra de vidro é impregnado uniformemente com o polímero, puxado através da matriz, resfriado pelo dispositivo de resfriamento, puxado pelo dispositivo de tração e os grânulos compósitos com comprimento fixo de 6 ~ 15 mm são cortados pelo dispositivo de corte.

Tecnologia de processamento 2

LFT-D (Termoplásticos Reforçados com Fibra Longa em Processamento Direto). As matérias-primas misturadas entram na extrusora de rosca dupla para plastificação, e o composto fundido forma um filme de polímero em forma de cascata através da matriz do filme, que é introduzido diretamente na abertura da extrusora de rosca dupla. A mecha de fibra de vidro é introduzida no topo do filme de polímero através da estrutura do fio, por meio de pré-aquecimento, dispersão e outros procedimentos, e entra na extrusora de rosca dupla junto com o filme. A areia grossa é cortada pelo parafuso e suavemente misturada ao polímero pré-fundido e depois enviada diretamente para a matriz de prensagem para moldagem.


Vantagens do LFT em comparação com compósitos termoplásticos reforçados com fibra curta:

O comprimento da fibra é maior, o que melhora significativamente as propriedades mecânicas dos produtos.

Possui alta rigidez e resistência específicas e boa resistência ao impacto. É especialmente adequado para aplicação em peças automotivas.

A resistência à fluência pode ser melhorada, a estabilidade dimensional é boa e a precisão de formação das peças é alta.

Excelente resistência à fadiga.

Melhor estabilidade em alta temperatura e ambiente úmido.

Durante o processo de moldagem, a fibra pode se mover relativamente na matriz de moldagem e o dano à fibra é pequeno.

Polímeros reforçados com fibra curta

Polímeros reforçados com fibra longa

Comprimento da fibra na peça

<1

1-5

5-25

5-25

>10-∞

Matéria-prima

Composto de fibra curta

Grânulos LFT

Grânulos LFT

LFT direto

GMT

Processo de produção

Moldagem por injeção

Moldagem por compressão


Vantagens do LFT em comparação com o metal

Em comparação com materiais metálicos, os materiais LFT têm densidade muito baixa e alta resistência específica, métodos flexíveis de processamento de produtos, alta taxa de recuperação de material, baixo custo em comparação com materiais e alta funcionalidade e integridade dos componentes. Comparado com equipamentos e moldes caros de impacto de metal, equipamentos de processamento de componentes LFT, como extrusora, injeção ou prensa, equipamentos de instalação de puncionamento e moldes, seu custo é muito baixo. Especialmente para modelos com pequeno volume de produção, o LFT apresenta excelente economia. Portanto, comparado às peças estruturais de aço, o LFT reduz muito o peso dos produtos e tem desempenho de consolidação de componentes, o que pode reduzir o custo.


Desenvolvimento futuro

A aplicação da LFT no automóvel está aumentando rapidamente. Além do apelo econômico, sua principal vantagem é a flexibilidade de mistura dos materiais. Conteúdo de fibra continuamente variável, diferentes tipos de fibras e plásticos de engenharia abriram aplicações potenciais.


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