2.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢
(1)原材料的直接在線生產(chǎn)模式極大降低了最終制品的成本,避免了半成品較高的采購及相關(guān)物流倉儲(chǔ)成本;
(2)由于生產(chǎn)所需原材料為直接采購,原料的快速變更可彌補(bǔ)半成品原料采購所帶來的周期長、管理費(fèi)用高的問題,間接降低了生產(chǎn)成本;
(3)加工過程中原料占用量低——低啟動(dòng)消耗,解決了壓制初期原材料損耗的問題;
(4)利用塑化料余溫立即模壓成型,消除了半成品板材二次加熱所產(chǎn)生的能量損耗,且生產(chǎn)過程全部由程序控制,生產(chǎn)線自動(dòng)運(yùn)行,顯著降低整體能耗;
(5)熱塑性LFT材料為可回收塑料,LFT生產(chǎn)線可在線處理回收材料,環(huán)保的同時(shí)也帶來了極佳的經(jīng)濟(jì)效益;
(6)減少了大量人工操作,勞動(dòng)力成本降幅可觀。
2.3 技術(shù)優(yōu)勢
(1)配方調(diào)整更靈活多樣,只需對(duì)LFT-D生產(chǎn)線設(shè)備做相應(yīng)調(diào)整,即可使用PP、PA6、PET、ABS、PC等不同聚合物粒料,并且對(duì)于不同產(chǎn)品的特殊要求可現(xiàn)場快速調(diào)整原料比例;
(2)玻璃纖維作為復(fù)合材料制品中保證機(jī)械性能的重要組分,連續(xù)可調(diào)的成型技術(shù)將大大優(yōu)化制品的性能;
(3)最終制品保留了超過20mm的玻纖長度,解決了大批量陜速生產(chǎn)中玻纖長度過短帶來的機(jī)械強(qiáng)度過低的問題;
(4)出色的混料工藝,可保證玻纖與塑料充分混合,即使在筋肋部也能夠保證均勻的纖維分布;
(5)優(yōu)越的流動(dòng)性,極大改善了制品的表面質(zhì)量;
(6)LFT-D設(shè)備的高度自動(dòng)化,保證了制品的質(zhì)量穩(wěn)定性。
3 應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 應(yīng)用范圍
當(dāng)前,LFT-D生產(chǎn)技術(shù)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域仍然是汽車制造方面。
在汽車輕量化進(jìn)程中,在保證汽車安全性的前提下,整車重量每減輕10%,常規(guī)燃油效率可提高6%~8%,復(fù)合材料替代金屬材料已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流趨勢。作為汽車產(chǎn)業(yè)輕量化中的領(lǐng)先技術(shù),LFT-D熱塑性復(fù)合材料已在眾多知名整車廠得以應(yīng)用,目前制造模式較為成熟的零部件有前端模塊、保險(xiǎn)杠支架、儀表板骨架、座椅骨架、車底防護(hù)板、內(nèi)飾件支架、車輪罩、蓄電池托盤、雜物箱蓋、后掀背門、備胎箱等。見表2。
3.2 應(yīng)用實(shí)例
3.2.1 底部防護(hù)板/底部導(dǎo)流板
車底護(hù)板早期是附裝在白車身上用于保護(hù)重要組件的一些小板,后由于80年代末90年代初,德國制定了非常嚴(yán)格的車輛噪聲防護(hù)法,使得其演變成覆蓋整個(gè)底盤的大板。隨著底部護(hù)板的發(fā)展,其形狀也從簡單平板變得更加復(fù)雜,功能開始兼具吸音、隔熱、防腐蝕、高剛性、高沖擊強(qiáng)度等性能。材料則由鋼材、鋁材演變?yōu)镚MT,直至90年代晚期產(chǎn)生了成本更低、成型方式更為靈活的在線配混直接LFT-D技術(shù),還有部分生產(chǎn)廠家開始使用纖維高度膨松的輕質(zhì)高強(qiáng)熱塑性塑料LWRT,其韌性不及傳統(tǒng)GMT但比剛度很高,并具有優(yōu)良的吸聲性能。
汽車底護(hù)板的制造及應(yīng)用已經(jīng)較為成熟,在大眾途觀,上汽榮威350、550、750,上汽E50電動(dòng)車等車型中均有使用。
3.2.2 前端模塊
傳統(tǒng)的汽車前端模塊是由幾十個(gè)零部件供應(yīng)商將鈑金件送至整車廠,然后進(jìn)行總裝,由于前端模塊很重,對(duì)于總裝線裝配效率和生產(chǎn)節(jié)拍的要求很高。現(xiàn)在,使用LFT技術(shù)并配合零部件模塊化生產(chǎn)模式,將照明、冷卻、減震等組件提前組裝,形成前端模塊總成后再送至整車廠,已經(jīng)成為了一個(gè)新的供應(yīng)模式。
從表3中可以看出,國內(nèi)對(duì)于LFT材料的使用已經(jīng)越來越普及。
3.2.3 座椅骨架
通過將金屬座椅骨架模型在專業(yè)分析軟件中進(jìn)行模擬優(yōu)化布局,可定制出適用于在LFT-D工藝中生產(chǎn)的制件形狀,并通過在總成中加裝鑲嵌條進(jìn)行局部增強(qiáng),在撞車時(shí)可保護(hù)乘客防止錯(cuò)位,在沖擊時(shí)優(yōu)化LFT和局部無間斷增強(qiáng)的延展性和變形能力,LFT可替代鋼鐵減重超過40%,并可達(dá)到高度的集成功能,實(shí)現(xiàn)功能一體化。
長城汽車哈弗H5中座椅骨架即采用了LFT-D技術(shù)制成。