摘要: LFI (長玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯反應(yīng)注射成型)工藝是近年來開發(fā)成功的一種新型聚氨酯成型工藝。該工藝具有自動化程度高、成型周期短、產(chǎn)品輕量化和制造成本低等優(yōu)點(diǎn),在汽車行業(yè)具有良好的應(yīng)用前景。主要介紹了該工藝的工藝特點(diǎn)、設(shè)備特征、工藝參數(shù)及其在儀表板上的應(yīng)用情況。

一．前言

玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯因具有相對密度低,比強(qiáng)度高,隔音、隔熱性能較好等特點(diǎn)而被廣泛用于汽車零部件的制造。國內(nèi)應(yīng)用較廣的玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯成型工藝有增強(qiáng)反應(yīng)注射成型( RRIM )和結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型(SRIM),但RRIM存在纖維長度和填充量受及設(shè)備壽命較短等缺陷,而SRIM則存在生產(chǎn)效率低和成本高等缺陷,這些缺陷制約了玻璃纖維增強(qiáng)聚氨面的應(yīng)用范圍。為此,德國Krauss-Maffei. Hennecke和意大利Cannon等公司近年來在SRIM基礎(chǔ)上開發(fā)了一種新型反應(yīng)注射成型工藝-長玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯反應(yīng)注射成型(LFI ),.與RRIM和SRIM不同浸潤,且纖維的長度和含量可以根據(jù)需要進(jìn)行在線調(diào)整. LFI工藝具有自動化程度高、成型周期短、產(chǎn)品輕量化和制造成本低等優(yōu)點(diǎn),能夠在大多數(shù)情況下替代RRIM工藝和SRIM工藝,在國外, LFI被廣泛用于汽車

(頂棚、發(fā)動機(jī)罩蓋、保險(xiǎn)杠、儀表板和門板等)、航天(行李箱蓋板)和體育(滑雪板和沖浪板等)等領(lǐng)域。目前,德國寶馬汽車和美國江森自控等公司已大量應(yīng)用。

二． LFI工藝的特點(diǎn)

LFI具體的工藝過程是:玻璃纖維噴射紗卷被固定在混合頭上的刀輪切割成長度為12.5-100 mm的玻璃纖維,這些玻璃纖維與同時(shí)進(jìn)入混合室內(nèi)的聚氨酯雙組分原料通過高速碰撞而充分混合、浸潤并被注入模腔內(nèi),然后閉合模具固化成型。與SRIM相比, LFI具有以下優(yōu)點(diǎn)。

a.聚氨酯雙組分原料和玻璃纖維在混合室內(nèi)經(jīng)過了充分的混合,玻璃纖維在聚氨酯中分布得更加均勻。這不僅有利于提高聚氨酯+玻璃纖維混合物料的充模能力,還能夠顯著提高產(chǎn)品的力學(xué)性能,據(jù)統(tǒng)計(jì), 1.5 mm厚的LFI產(chǎn)品的抗沖擊強(qiáng)度與3.0 mm厚的SRIM產(chǎn)品相當(dāng)。

b.可以依據(jù)產(chǎn)品不同部位的負(fù)載要求來調(diào)整玻璃纖維的含量和長度,從而大程度地節(jié)省原材料,并使產(chǎn)品更加輕量化.據(jù)實(shí)際測算, SRIM產(chǎn)品的密度約為1.13 g/cm" ,而LFI產(chǎn)品的密度給為0.530克/厘米。

c.LFI采用的玻璃纖維噴射紗比SRIM采用的玻璃纖維氈的成本低60%左右11,同時(shí)LFI不需要預(yù)成型,可以節(jié)省包括纖維預(yù)成型,預(yù)成型件的搬運(yùn)、裝模及其在模具內(nèi)的排布等工序的成本。據(jù)報(bào)道，與SRIM工藝相比, LFI可節(jié)省15%-20%的制造成本。.

d.玻璃纖維在LFI產(chǎn)品中呈無規(guī)則狀態(tài)分布這使得產(chǎn)品性能趨于各向同性。