Pourquoi LGF PP est-il si important dans le domaine des plastiques techniques ?
Lorsque l'industrie parle de « substitution du plastique à l'acier » et de « légèreté », le polypropylène renforcé de fibres de verre longues (LGF PP) a toujours été une option essentielle indispensable. Contrairement aux matériaux à fibres de verre courtes (SGF), les fibres de verre longues (avec une longueur de fibre généralement supérieure à 5 mm) dans le composite LGF PP peuvent former un réseau "squelette" de fibres tridimensionnelles à l'intérieur des composants moulés après le moulage par injection.
Cette microstructure unique permet aux granulés de plastique LGF PP d'atteindre un équilibre délicat entre la rentabilité, la légèreté, la résistance mécanique et la commodité de traitement, ce qui en fait l'un des matériaux composites à la croissance la plus rapide-et l'un des plus largement utilisés dans les secteurs actuels de l'automobile, de l'électroménager et de l'industrie.
LGF PP pour le paysage concurrentiel
Pour matériaux en fibre de verre courte (SGF PP)
Saut de performance : il s’agit de la comparaison la plus directe. Les fibres "longues" de la résine composite LGF PP apportent un changement qualitatif. Sa résistance aux chocs (en particulier aux chocs à basse température{{2}), sa résistance au fluage, sa stabilité dimensionnelle et sa durabilité à long-terme (propriété anti-fatigue) dépassent de loin celles du SGF PP. Dans les situations où SGF PP ne peut pas répondre aux exigences de contraintes élevées ou de charges dynamiques, LGF PP est la solution de mise à niveau privilégiée.
Différences d’apparence : le polymère SGF PP est sujet aux fibres flottantes et a une finition de surface moins bonne. Tandis que le matériau LGF PP permet d'obtenir un meilleur aspect de surface grâce à un excellent contrôle du processus et réduit même le besoin de post-traitement (tel que la pulvérisation).
Pour les plastiques techniques (LGF PA6, PBT)
Principaux avantages (coût et procédé) : La plus grande force du LGF PP réside dans son coût et sa faible densité. Sa densité est inférieure à celle du LGF PA6, ce qui signifie que lors de la fabrication de composants de même volume, le LGF PP nécessite moins de matériau et est plus léger.
Faiblesses et compromis : la faiblesse du LGF PP réside dans son matériau de base (PP). Sa résistance à la chaleur, sa résistance ultime et sa dureté ne sont pas aussi bonnes que celles du PA6 (nylon). Cependant, dans de nombreuses applications automobiles ou composants structurels d'appareils autres que le compartiment moteur, la résistance thermique à court terme de 120 degrés - 150 est suffisante. La faible résistance hygroscopique (les performances du PA6 changent lorsqu'il est trempé dans l'eau) et la résistance chimique (telle que la résistance aux acides et aux alcalis) du LGF PP deviennent en revanche des avantages importants.
Pour matériaux métalliques (Acier, Aluminium)
Le principal champ de bataille de la légèreté : les granulés de plastique LGF PP sont les pionniers du remplacement de l'aluminium moulé sous pression et de l'acier d'emboutissage. Dans des applications telles que le module avant des voitures et les cadres de sièges, le composite LGF PP peut atteindre un certain degré de réduction de poids, tout en réduisant considérablement les coûts et le temps d'assemblage grâce à la « conception d'intégration de composants » (intégration de plusieurs petites pièces dans une seule pièce moulée par injection). Liberté de conception : La liberté de conception structurelle complexe apportée par le moulage par injection est incomparable à celle de l'emboutissage et du moulage des métaux.
Maintenir la longueur du matériau LGF PP
Le cœur de la performance du LGF PP réside dans la longueur des fibres retenues dans le produit final. Ce n'est que lorsque la longueur du matériau n'est pas endommagée que les performances peuvent être efficacement maintenues.
Processus de fabrication (processus de tirage) :LGF PP adopte généralement le processus de tirage plutôt que l'extrusion traditionnelle à double vis-. Ce processus implique que les faisceaux continus de fibres de verre soient « immergés » dans la résine PP fondue avant d'être coupés. Cela garantit que la longueur des fibres dans les particules est cohérente avec la longueur des particules dès le début.
Défis du moulage par injection (contrôle des processus clés) :C’est le plus grand défi du côté de l’application. Si le processus de moulage par injection du client est inapproprié (comme une vitesse de rotation excessive de la vis, une contre-pression excessive ou une grille trop petite), les fibres longues seront sévèrement cisaillées et raccourcies pendant le processus de plastification et d'injection, provoquant la « dégradation » du LGF PP en SGF PP, entraînant une dégradation significative des performances. Par conséquent, fournir des conseils sur le processus de moulage par injection constitue une partie importante de la chaîne de services des fournisseurs de matériaux LGF PP.
Analyse d'application - Pourquoi LGF PP ?
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Appareils électroménagers et biens de consommation
Tambour/roue/boîtier de machine à laver :Le composite LGF PP a remplacé ici les matériaux en acier inoxydable ou SGF. Il doit résister à la force centrifuge à vitesse de rotation élevée (rigidité élevée), tolérer les détergents et l'eau (résistance chimique) et travailler longtemps dans un environnement humide et chaud (anti-décantation).
Ventilateur de climatisation :Nécessite un équilibre dynamique élevé (stabilité dimensionnelle) et une résistance à la fatigue.
Boîtiers pour outils électriques :Tels que les perceuses électriques et les machines à découper, ils nécessitent une résistance aux chocs et une durabilité extrêmement élevées. -
Industrie automobile
Cadre de module frontal- :Il s’agit d’une application classique du matériau LGF PP. Il nécessite une grande rigidité pour supporter des composants tels que les radiateurs et les phares, ainsi qu'une grande ténacité pour résister aux collisions à faible -vitesse. Les performances équilibrées du LGF PP répondent parfaitement à ces exigences.
Cadre du tableau de bord :Nécessite une stabilité dimensionnelle extrêmement élevée pour éviter toute déformation ou bruits anormaux sous la lumière du soleil et à basse température, et nécessite également une rigidité pour supporter les instruments et équipements électroniques complexes.
Module de porte :Il intègre des serrures de porte, des ascenseurs, des haut-parleurs, etc. La résistance à l'eau, la haute rigidité et la résistance aux chocs du LGF PP sont extrêmement cruciales dans cette application.
Véhicules à énergies nouvelles :Les véhicules électriques ont un besoin plus urgent de légèreté. L'application du LGF PP dans la coque inférieure des boîtiers de batteries connaît une augmentation significative. Il offre une excellente isolation, une protection contre les chocs, un retardateur de flamme (par modification) et un poids léger. -
Industrie et Architecture
Gestion des fluides :Corps de vanne de pompe, turbine, boîtier de compteur d'eau. Utilisant son excellente résistance à l’hydrolyse et à la corrosion chimique.
Domaine du bâtiment :Gabarits, planches d'échafaudage, etc., profitant de leur haute résistance et de leur nature réutilisable.
FAQ
Q : Où se manifeste l’avantage de densité du LGF PP ?
R : Le matériau LGF PP est nettement inférieur au LGF PA6. Lors de la fabrication de composants du même volume, le LGF PP peut présenter l’avantage de réduire davantage le poids, ce qui est crucial pour l’allégement automobile.
Q : Quelle est la relation entre les performances du LGF PP et la teneur en fibres de verre (telles que 30 %, 40 %) ?
R : Plus le contenu est élevé, plus la rigidité (module de flexion), la résistance et la résistance à la chaleur (température de déformation thermique HDT) sont élevées. Cependant, la ténacité du matériau (résistance aux chocs) peut diminuer et la fluidité du matériau fondu se détériorera. LGF40 % est une spécification commune qui équilibre rigidité et ténacité.
Q : Quelles sont les nouvelles applications du LGF PP dans les véhicules à énergies nouvelles ?
R : La coque inférieure de la batterie. Utilisant sa nature légère, son excellente résistance aux chocs (offrant une protection aux cellules de la batterie), ses propriétés d'isolation électrique, ainsi que (par modification) un retardateur de flamme élevé (UL 94 V-0) et une stabilité dimensionnelle.
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