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基于“新常态”战略的汽车塑料工程绿塑创新驱动的分析研究(五)

[ 宁波市塑料机械行业协会 ] 发表于 2015-07-15 10:59:28 浏览量:0
 基于新常态战略的汽车复合材料工程的绿塑创新驱动

    汽车高科技的发展离不开复合材料,复合材料对现代科学技术的发展,有着十分重要的作用。复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模,已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。

市场调研公司Markets and Markets发布了一份关于车用复合材料市场调查报告。这份研究报告分析了车用复合材料(包括聚合物基、金属基、陶瓷基)及其应用(内部部件、外部部件、底盘和传动部件及其他)的全球趋势及至2019年的预测。根据这份报告,全球车用复合材料市场将以8.5%的年均复合增长率,在2019年达到71.42亿美元。高端汽车上的金属部件逐步用复合材料替代。而且随着技术的进步,复合材料的价格还会继续下降,意味着汽车业对复合材料的需求也会继续增长。亚太地区是全球车用复合材料最大的市场。而中国是亚太地区的主要消费者。

汽车复合材料主要指由天然纤维、玻璃纤维、碳纤维与塑料组合而成的材料,发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的在汽车绿色塑料工程领域的应用范围

    复合材料结构件可以满足汽车零部件在结构、尺寸及其他方面的性能需求,越来越显示其强大的生命力。

    复合材料来制造工艺包括RTMSMCNMTGMTLFT。从材料成本、工装模具成本、尺寸稳定性、可回收性、加工时间以及表面光洁度等方面来看,每种工艺都有其优势和劣势但是让材料类型统一,从而实现循环再利用,则是一个较大的挑战。

复合材料的减重节能、低碳排放的绿色化效果是不可否认的。目前汽车的尾门和保险杠的位置普遍都使用的塑料制品,使用复合多层材料组织之后,后尾门比金属尾门重量减轻30%。同时为汽车制造商提供更符合空气动力学的设计,轻量化的同时更降低风阻,这进一步降低了燃油消耗和尾气排放。

复合材料的减重效果是不可否认的如何通过经济有效的方式来发挥其减重效果则是推进复合材料在汽车上大量应用的关键。

5.1 汽车天然纤维复合材料工程的绿塑创新驱动

天然纤维复合材料为植物基材料 (如麻纤维、竹纤维、甘蔗渣纤维等)具有价廉、可回收、可降解、可再生、成本低、密度低、降噪声、在运行中又安全等绿色化性能,自最初用于车门内衬等少数隐藏零部件以来,已开始出现在与车主接触和互动的车辆部位中,近年来成为汽车材料研究开发的热点之一。

5.1.1 天然纤维复合材料提高汽车资源节约型绿塑创新驱动

天然纤维复合材料可节约高分子材料,同时又有利于清洁生产和塑料产品性能的优化。纳入天然纤维增强复合塑料的来源有纤维素、木材、亚麻、黄麻、剑麻、大麻、龙舌兰叶纤维、椰子壳纤维,以及稻草与其他农作物废料等。用天然纤维如亚麻、剑麻增强塑料制造车身零件,在汽车行业已经得到认可。

汽车供应商佛吉亚(Faurecia SA经测试,麻被证明是天然纤维填充增强PP复合材料最佳的天然原料,因为与聚丙烯化学属性最为契合

5.1.2 天然纤维填充增强复合材料推动汽车生态轻量化的绿塑创新驱动

天然纤维是环保材料,而且植物纤维比玻纤轻40%,减轻车重降低油耗。用亚麻增强PP制作车身底板材料的拉伸强度比钢要高,刚度不低于玻纤增强材料,制件更易于回收。对操作工人,可免除因玻纤引起的皮疹和呼吸性疾病。

内饰专家们已推出了采用高光泽的天然纤维复合材料来生产可见新概念的饰件,这与木屑的传统利用方式颇为相似——不过天然纤维复合材料能兼顾装饰性和结构要素。

戴姆勒 —克莱斯勒公司用亚麻/剑麻毡增强的环氧树脂复合材料应用在E系列轿车的车门、车内饰件,先前用的是木纤维复合材料,使得重量减轻了20%左右,而且机械性能、安全保护性能也得到了提高。05款A级2门轿车用麻蕉纤维增强复合塑料大批量生产备胎罩,成型该零件较常规玻璃纤维增强复合塑料节能60%,它是世界第一个天然纤维大批量应用于外装件的范例。

三菱汽车公司BASF INOAC Polyurethane共同开发使用竹纤维、源自蓖麻籽油的多元醇以及椰子油甘油,并添加源自石油的多元醇以及石油类的二苯甲烷二异氰酸酯,制成竹纤维强化PU与聚丙烯(PP)制成的侧面车门装饰面板相比,整个生命周期(从原料采集到汽车报废)中的二氧化碳排放量削减约3成。

5.1.3 天然纤维复合材料应用领域的绿塑创新驱动

天然纤维复合材料应用范围由汽车内饰件拓展到结构件的绿塑创新驱动。

英国生物塑料开发商NetComposites领军开发了一项名为Combine的研究计划,创新的结合Combine计划的目的是通过对自然纤维和生物塑料的创新结合来开发一种高性能的、以生物为原料的合成物,这种合成物可以用作结构部件。

丰田汽车公司采用聚乳酸和洋麻复合的材料,已研制开发了汽车轮胎罩和车垫,逐渐将以往丰田汽车中的一些通用塑料部件全部采用生物制件代替,已经将生物塑料的使用范围延伸到传动系统以外,还在混合动力车普瑞斯的车架中启用了基于玉米、甘蔗或洋麻的生物塑料。

福特汽车公司设在德国的材料工程部门在研究亚麻/PP注射成型方面取得了相当的进展,在新型的福特车中这种材料将用于制造冷却器架和引擎挡板等部件。用这种材料制造的部件重量比用玻璃纤维增强的材料轻25%左右。 

5.1.4 天然纤维复合材料性能开发的绿色创新驱动

自然纤维有填充成型短纤维和压缩成型的垫子纤维两种,但这两种都不能提供足够的强度和硬度来制造结构部件。自然纤维纱通常都是拧在一起的,这使得向其中注入粘性热塑树脂变得很困难。在这个计划中,麻纤维亚麻纤维要经过加工,将之纺成连续的纤维,再织成高性能的纺织物。把这些纺织物与自毁型生物塑料如聚乳酸结合,然后通过真空袋成型和压缩成型使之成型为各种部件最后还要进行表面处理。材料结合和加工技术还有待于改进,同时也要考虑材料将来的环境退化、混合性和可回收性等因素。

汽车供应商佛吉亚(Faurecia SA) 已开始在欧洲生产一种麻和聚丙烯结合的注塑生物复合材料,同时寻找机会把此技术在北美推广。同时,该公司还在开发一种全天然复合材料,将天然纤维和一种植物基树脂结合在一起。这两项开发都是为了帮助汽车业减重和规避传统材料的价格波动。

5.1.5  国内天然纤维复合材料的绿塑创新驱动

我国是一个农业大国,天然纤维资源丰富,天然纤维复合材料开发及应用的空间很大,减少碳排放的时空广泛。以秆为例,我国每年可产生秸秆7亿多吨,而在理论上4吨秸秆就可做成一吨可降解塑料产品,可以省掉近两亿吨传统塑料,就可以节省6亿吨原油,减少3.8亿吨二氧化碳的排放。国内对秸秆复合材料的开发及应用,进展缓慢。亚洲是未来生物塑料的开发及应用的主要地区,中国是汽车生产大国,应起到引领的主导作用,绿塑创新汽车领域的应用。

国际上对秸秆复合材料的开发应用领先于我国。麦秆一直作为天然纤维增强件被用在塑料板材中,而福特、Schulman公司及整个开发团队根据这一成果设计出了一种可供汽车业使用并扩充应用的产品。AgriPlas所用的原料基本上是小麦生产中的废弃物,这一产品是由美国A. Schulman Inc.公司和加拿大滑铁卢大学通过其安大略生物汽车计划共同开发的,采用聚丙烯和20%麦秆混合制成的AgriPlas树脂现被用在Flex的第三排储物箱中,比全PP材质储物箱轻10%,据福特估计,在储物箱中用麦秆代替树脂将每年减少2万磅的油耗,每年还可减少3万磅的二氧化碳排放。

5.2 汽车玻璃纤维复合材料工程的绿塑创新驱动

玻纤增强塑料是在塑料的基体(常用的热塑性基体为PPPA6PA66PBTPETPEEK、等),上,加入玻璃纤维和其它助剂而成的复合材料。玻璃纤维复合材料的质量只有钢材的四分 之一左右,具有比强度和比刚度高、不生锈、结构整体性强、成本低、 设计自由度大等优势,复合材料的种类、数量、纤维方向以及其他参数可以自由选择,力学性能可在大范围调节。在汽车行业中,应用越来越广泛,例如软质仪表板的支撑骨架、车门坎板、发动机罩、风扇叶轮、发动机和动力系统部件、节流体和流量计等

玻璃纤维/热固性树脂复合材料已经以玻璃钢的身份在汽车领域取得了广泛的应用。

玻璃纤维/热塑性树脂复合材料一个重要特点是可回收利用,现已以批量生产的规模在汽车中进行试验,并已取得了良好的结果

5.2.1 汽车玻璃纤维复合材料应用技术全套解决方案的绿塑创新驱动

汽车玻璃纤维复合材料制品中,玻璃纤维的含量、长度、分散状况以及纤维与基体间的界面结合能力,都对最终制品的力学性能有重大影响,而这些因素又取决于体系组分配比,以及所用的加工设备和加工工艺。

汽车玻璃纤维复合材料的应用技术包括材料的研发、制品的设计、成型加工、后处理等全套解决方案,各个环节互相联合,才能取得绿塑创新驱动的成果。

通用电气公司塑料部与CMI国际公司联合研制玻璃增强的PPS注塑成型加工进气歧管重量为2.3~3.6公斤,而压铸铝制歧管重4.5~7.3公斤,耐久性高于或等于铝制歧管,表面光滑,可采用体积尺寸较小的歧管,降低了制造费用,而且由于塑料歧管导热性较低、低温空气密度较大,提高空气燃料混合比,较大幅度提高发动机的效率。通用汽车公司同杰恩伯格工业公司合作研制一种玻璃纤维增强PPS复合材料与钢的复合汽车凸轮轴,降低了发动机噪音低,改善了健康环境,而且生产时间由几小时削减为40秒,减少了生产的碳排放

5.2.2 汽车长玻璃纤维复合材料(LFT)绿塑创新驱动[4]

长纤维增强热塑性塑料(LFT)是近年来取得突破进展的高性能新材料,具有高强度、高刚度、尺寸稳定、低翘曲度、使用寿命长、耐蠕变性能优良等显著特点,可以弥补或取代常规短纤维增强热塑性塑料(SFT)的许多不足和缺点。长玻璃纤维增强热塑性复合材料以其优异的性能成为汽车玻璃纤维复合材料的绿塑创新驱动的热点。

    长纤维增强热塑性复合材料优良的综合性能主要得益于其材料中纤维的长度与分布。长纤维在树脂基体中沿轴向平行排列和分散,长度均匀统一,树脂充分浸渍增强纤维。长纤维含量可根据制件要求较大幅度从30%至80%调整。 

长纤维增强热塑性复合材料弥补了热固性复合材料与短纤维增强热塑性复合材料的不足之处,与热固性增强复合材料相比有以下几方面突出的优点:基体树脂种类多,可选择性大;可热成型,成型周期短,生产效率高;韧性高,耐冲击性能好;预浸料保存期限几乎不受限制;制品可重复加工、废旧制品可再生利用;产品设计自由度大,可制成复杂形状、成型适应性广。

长纤维增强复合材料研发生产需解决三个方面的技术:是浸润设备的设计制造与浸渍工艺;长纤材料的选择和表面处理;是适合浸润的高分子聚合物的制备和改性。

5.2.3 汽车玻璃纤维复合材料塑料应用领域的绿塑创新驱动

    玻璃纤维复合材料结构件设计自由度大,外形多种多样,表面可制作具有特色的花纹。虽然玻纤含量高会对外观产生一定影响,但飞速发展的表面防护处理技术已经基本上弥补了这一缺陷,A级表面是可以实现的。着色性好,可通过添加色母料或表面喷涂制成各种颜色的零件。

通过注塑和模压,可以实现各种不规则弧度,这是金属件难以达到的。

长期拒绝从金属转件化为塑料件的是节气阀盖,这个堡垒最后被巴斯夫公司30%和35%玻纤增强尼龙66攻破。它们被用在由法国的MGI Coutier公司设计的雷诺和标志车上,比同样的金属部件轻50%。

5.2.3.1 汽车仪表板骨架玻璃纤维复合材料的绿塑创新驱动

SMA/GF玻璃纤维增强苯乙烯-马来酸酐共聚物材料汽车仪表板骨架材料尺寸稳定性,高刚性可以满足仪表板薄壁化设计的发展趋势,其壁厚一般在2.2mm左右,相对于其他材料3.03.5mm的壁厚设计,可以大幅度降低产品重量;独特的酸酐分子结构,副驾驶气囊爆破的同时不易飞溅发泡层及表皮,从而提高了被动安全性;良好的耐热性满足了汽车仪表板在120500h的热老化的要求。

5.2.3.2安全气囊壳体玻璃纤维复合材料的绿塑创新驱动

DSM公司的玻纤增强的Akulon224-PGPA6已证明了其作为最好的安全气囊壳体材料之一,在很多方面不仅优于传统的金属材料,也优于其他塑料可以提供极其优异的性能,同时还可以缩短生产周期,降低成本它可以在-35的低温下正常工作,而不出现破裂或裂痕。在+85的高温下,它表现出了优良的抗蠕变性能,从而确保了此部件的固定点不会出现松动现象。全球已有大约150多种汽车的大约1.2亿个安全气囊使用了Akulon224-PGPA6,而且最重要的是,失误为零。

5.2.3.3 薄壁轻量化玻璃纤维复合材料的绿塑创新驱动

提高材料的流动性是实现薄壁去重化的性能关键。降低玻璃纤维复合材料熔融粘度,使包裹在其中的玻璃纤维在注射成型过程中受到的螺杆推进剪切力较小,以减少玻璃纤维的长度剪切。DSM公司开发的第二代Akulon Ultraflow PA6,同比第一代产品,流动性提高80%,甚至玻纤含量高达60%,发动机罩的厚度从3.2mm降低到2.5mm,节约了资源、降低了能耗。

5.2.3.4 GMT(热塑性玻璃纤预浸料片材)应用技术的绿塑创新驱动

GMT的材料具有重量轻、纤维分布均匀、强度重量比值高,可回收、制造工艺简单、投资成本低、产品重量和强度范围很宽,可以低压加工制品,产品制造周期短等特性,与热固性SMC片状模塑料)相比,具有成型周期短、冲击性能好,可再生利用和储存周期长等绿色化优点广泛应用于汽车车身各部位。轻质高强度的GMT片材,通过结构优化设计,可取代部分金属材料,获得显著的减重效果,而且节省模具费用,(仅为金属冲压模具的1020%),并有利于多种零件组合,形成模块化生产方式。用GMT片材可较原金属件减重3080%,能耗仅为钢制品的6080%,铝制品的3550%,价格低于同体积的金属制品。GMT片材在汽车工业中的应用,已达40多种,主要有座椅骨架、保险杠、仪表板、发动机罩、电池托架、脚踏板、前端、地板、护板、后牵门、车顶棚、行李托架、遮阳板、备用轮胎架等部件。

欧洲GMT制作汽车前端部件的用量约占汽车总用量的28%优点是可将包括车头灯、风机和散热器座、发动机罩搭扣以及保险杠固定点等功能集于一体,从而取代多个金属部件,与同等强度的钢部件相比,质量可减轻20%生产费用可下降10%。与片状模塑料相比,GMT前端部件在装配上和防震性上均具有优势。

在美国,GMT已广泛用于模制汽车保险杆。而现在则发展为由数层单向 GMT(GMT - VD)组成性能更好的单向保险杠,这种保险杠在低温下也具有良好的刚度,能量吸收及故障自动保险性能优良,质量较轻,可按材料性能进行模制,可满足主要应力方向上的高刚度和高强度要求。

GMT发动机隔噪罩约占GMT在汽车总用量的20%主要是利用了GMT材料的抗冲击性能和耐低温性能。

GMT回收利用性能。对回收的GMT部件进行加热,再模压成同等质量的同类部件或其它类型部件,可对其重复模压两次而不会明显降低性能。美国 GE Plastics公司与 PPG公司合资生产的Azdel牌玻璃纤维毡增强热塑性复合材料 (G MT)已用于生产 Jaguar300车保险杠,废弃的保险杠经过粉碎机粉碎后与GMT新料按20:80的比例掺混再复合成新的片材,其性能无明显下降。

5.2.4 热塑性长玻璃纤维复合材料的注塑成型技术的绿塑创新驱动

长纤增强热塑性复合材料注塑成过程中纤维可以在成型模具中相对运动,纤维损伤小,纤维形成一定的网络结构,而且平均长度较大,力学性能及其它物理性能均优于短切纤维增强的复合材料,如比强度和比刚度、抗冲击性能、耐蠕变性能。尺寸稳定性等更优异,并且部件成型精度高、耐疲劳性能优良,在高温和潮湿环境中稳定性更好。  

长纤维注塑技术降低成型能耗、提高批量生产能力、降低生产成本。注射绿塑创新驱动的主要目的发挥材料的最大力学性能的潜力、获得力学性能最优的制品。

长玻璃纤维复合材料的注塑粒料指的是纤维单向排布的6mm~20mm长的粒料,其纤维长度与粒料长度相等, 一般大于 5mm

玻璃纤维增复合料比短玻璃纤维复合材料的翘曲程度更低,收缩率也更小。玻璃纤维比例增加,有利于减少制品裂纹,降低规划收缩率。长玻纤可提升部件的强度和硬度,但不会像短玻纤那样会牺牲冲击性能。除了较高的冲击强度,对级表面应用来说还有一个技术突破表现在纤维分散性的提升。长玻璃纤维增强聚丙烯具有质量轻强度高的优势并易于制造和实现成本优化目前正在逐渐取代工程塑料和金属材料成为汽车实现高强度、高刚度的化最重要的材料之一

差异化成型工艺开发。玻纤增强以后,由于玻纤的加入,所有材料的熔融粘度增大,流动性变差,注塑压力比不加玻纤的要增加很多注塑温度要比不加玻纤以前提高10-30℃;注塑时使用模温机加热模具,达到塑料熔体注射之前保持较高的模具温度使熔体在高模温状态下注塑成型,提高其流动性和充模能力保压阶段后期采用冷却介质快速降低塑件的温度获得高质量表面、玻璃纤维去向均匀的增强塑件,提高成型效率。

设备清洁化生产设备技术。玻纤增强以后,玻纤是硬度很高的材料,助剂高温挥发后是腐蚀性很大的气体,对注塑机的螺杆和注塑模具的磨损和腐蚀很大,因此,生产使用这类材料的模具和注塑机时,要注意设备的表面防腐处理和表面硬度处理

注塑制品中玻璃纤维的长度必须大于临界长度, 当纤维长度小于此临界长度的纤维增强塑料受一定载荷时,纤维就会被拔出,纤维的强度就不能得到充分发挥。

在长玻璃纤维注塑工艺中, 保护纤维免受损伤和均匀分布成为关键性的因素。纤维必须在聚合物中分布均匀,以达到增强制品力学性能的目的。  

塑化和注射为一体化的螺杆特点:加深螺槽、加宽螺槽,优化设计螺杆头,多点热流道,使长玻纤得以平缓流动以降低剪切力,达到减少玻璃纤维长度受损的目的。

塑化和注射为一体化的在线混炼。德国阿博格公司(Arburg长玻璃纤维注塑配备了从缠绕LFT的卷盘直接向加热筒供给纤维的装置,在树脂基本全部融化时、也就是在螺旋杆最后的尖端位置输送长玻璃纤维。成型品中长玻璃纤维长度为8mm左右,强度得到大幅提高。主要用于尺寸较大的产品,比如汽车保险杠和车门模块等部件。

模具:长纤材料比短玻璃纤维材料对模具的磨损略轻一些,因为同样的填加含量接触模具的玻纤端头少一些。但要减少对玻纤的损害,浇口尽可能设计成圆形浇口,而且大一些更好。模具带加热及冷却系统,能够快速调节温度。

注塑工艺参数。注塑制品的力学性能直接与注塑加工工艺参数直接相关。以含30%长玻璃纤维增强聚醚醚酮复合材料注塑成型[5]为例,当模具温度为1800C,注塑机料筒温度为前段温度3750C,中段温度4250C,后段温度4250C,成型射压为120MPa,100MPa,背压0.5MPa,冷却速率为中速时,制品微观形貌断面规整,PEEK与玻纤结构紧密,表面光滑,颜色正常,力学性能最佳。   

5.2.5 汽车玻璃纤维复合材料的快速热循环注塑成型技术(Rapid Heating Cycle Molding, RHCM)

快速热循环注塑成型技术是一种动态模温控制技术在塑料熔体注射之前保持较高的模具温度使熔体在高模温状态下注塑成型提高其流动性和充模能力保压阶段后期采用冷却介质快速降低塑件的温度,保证成型效率。

常规的短纤维增强复合材料注塑成型中由于短纤维增强复合材料熔体内部纤维流动过程的复杂性容易出现纤维取向不均、表面纤维浮出、制件各向异性等缺陷制约了纤维增强复合材料的发展和应用。短玻璃纤维增强塑料快速热循环注塑成型技术可获得高质量的纤维增强塑件

5.2.6 汽车玻璃纤维复合材料的在线配混挤注成型技术

如何在注射成型加工中,充分发挥填充长玻纤增强的性能达到降低重量又提高制品的强度和刚度,成为新的注射成型的研发课题。在线配混复合材料的挤注复合塑化注射系统就是把常规的配混挤出造粒及制品的注射成形在两台设备上进行合为在同一设备上进行,不受到常规标准原料及供应数量的限制,可灵活开发具有特种性能和功能的复合材料的注射制品,特殊的塑化型式达到大大降低了填充长玻纤的剪断率,提高了制品的强度和刚度

节能降耗绿塑创新驱动。常规的配混挤出造粒及制品的注射成形在两台设备上进行,已配混好的复合材料再一次经注射螺杆的剪切塑化,不但增加了一道粒料塑化加热的能耗,而且再次剪切塑化,损伤长玻璃纤维,不能保持长玻璃纤维的原来纤维长度,极大降低了制品的强度和刚度。在线配混高分子复合材料就是解决了以上的难题。在线配混就是把复合材料的挤出混炼和注射在一条生产线上一步完成。用户可以根据自己注射成形制品原材料的要求,直接把填充剂、添加剂和塑料原料一起喂入挤出机混炼塑化,注射成形制品。同时该工艺可以通过注塑工艺的调整来控制复合材料的模量, 采用多重交叉喷嘴实现对复合材料的局部增强以及所需材料模量的控制。在线配混的挤注复合系统,将塑料复合材料的配混与注射在一条生产线上运行,挤出配混玻璃纤维、塑料及添加剂后直接塑化后柱塞注射取消传统工艺中挤出、熔融冷却、造粒、烘干等过程及设备,避免物料再次加热熔融以及分子量再次下降,节省了一次加热、塑化和冷却过程需要的能耗挤注成型技术的最终制品的成本平均比GMT成型工艺70%,比预制粒料的注塑工艺的低50% 在线直接混合不易造成混合物成分的偏差,不易造成塑料降解和纤维损伤。工艺的核心是如何。从机械和工艺的角度确保混合物的均匀度,进而保证制品的质量。 

在线配混挤注成型技术是在挤注联合成型技术基础上绿塑创新驱动的绿色技术,挤注联合成型技术把粒料塑化与熔融料注塑分别在两台设备上进行,联合为一体完成制品的注射成型。2000年, 法国Faurecia公司首家采用挤注联合成型技术(XR I),为标致Peugeot 307车制作前端支架,每天可制作2000件。XRI工艺将挤出的玻璃纤维复合材料的熔融料不断地收集在料筒中, 而后机械手把熔融料从料筒中取出装进两个注射机筒。注射机筒装满后,两活塞同时移动,将复合料推入两个模腔。

Engel公司以模块化方式锁模力10,000kN的Duo 7050/1000二模板大型注塑机德国Leistritz的长径比为36的直径50mm的螺杆同混炼平行双螺杆出机组合成一套异轴在线配混的挤注复合系统而且,每个组件的标准功能都保持完整无缺,如果有必要,每一个组件都能独立于其它组件而运转。模块化设计的挤出机塑化挤出配混熔融料,熔融料被挤入流道,流经打开的流道开关进入注射储料腔在达到设定注射量时,流道开关闭合,熔融料流动被中断注射熔融料注射到模具中,并施加保持压力在这段时间内,挤出机继续塑化挤出熔融料储料腔中。

东华机械有限公司与华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心合作,应用华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心的动态振动的专利技术,开发出国内首台异轴在线配混动态注射成型设备,该设备锁模力650吨,注射量3000克三螺杆挤出机的螺杆直径50mm,最高转速300rpm,最大挤出量达到250kg采用熔体储料缸、多个熔体阀以及柱塞式注射。把自主创新的动态振动技术和挤注复合系统结合起来,使挤注复合系统的技术和应用提高到一个新的高度。动态注射减小流动对玻璃纤维的剪切有效提高复合材料流动性,降低注射与保压压力平行组合式的三螺杆塑化结构,实现在较小的螺杆长径比条件下就能达到传统双螺杆挤出机在较大长径比才能达到的混炼混合效果具有独特的高填充、高分散、高产量、低能耗优势通过一段时间对PP+玻纤、PP+麻纤等多种物料体系的试模运行,与传统的配混造粒+注射成型的工艺相比,成型同样一个材料为PP加30%玻纤的制品,能耗降低45%、成型周期缩短20%、制品的力学性能得到提高可装配直径为75mm、65mm、50mm、35mm等不同直径的三螺杆挤出机,塑化能力可以根据生产制品重量的大小和生产效率分别调整