基于長玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制成的泡沫型半結(jié)構(gòu)輕量化組件

刊名：AIP Conference，Proceedings（英）

刊期：2014年第1593期

作者：A.Roch et al.

編譯：朱會(huì)

長玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料片材是新一代熱塑性復(fù)合材料，其是以長纖維為增強(qiáng)材料，以聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）等為基體材料復(fù)合而成，是一種極具前瞻性的新型復(fù)合材料。長玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料片材的壓制過程為：①用體積計(jì)算法或不同材料間密度換算法計(jì)算出產(chǎn)品的片材用量；②將長玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料片材裁成與制品面積大致相同的尺寸及附加片并稱重；③在高溫下預(yù)熱使材料發(fā)軟；④將發(fā)軟的材料取出放入模具中，迅速合模；⑤合模后取出，去掉產(chǎn)品的毛邊、飛刺等。

長玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的整體發(fā)泡結(jié)構(gòu)可以被看做是一個(gè)“三明治”結(jié)構(gòu)，有助于節(jié)省中性軸區(qū)域的材料，并與非發(fā)泡表面之間形成一定間距。試驗(yàn)表明，單位面積質(zhì)量不變，發(fā)泡設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組件的抗彎剛度明顯高于緊湊型組件，因?yàn)榻M件發(fā)泡之后會(huì)有更大的慣性矩。在相同質(zhì)量的情況下，泡沫組件管壁的厚度從緊湊結(jié)構(gòu)的3.6mm增加到了4.4mm，其抗彎剛度提高了75%。當(dāng)組件壁厚為5.8mm時(shí)，其抗彎剛度增加為緊湊結(jié)構(gòu)剛度的3倍。通過泡沫注射成型和精密模具壓制技術(shù)可大規(guī)模生產(chǎn)輕量化長玻璃纖維增強(qiáng)組件。采用直接發(fā)泡制成的長玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料片材相比使用化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡注塑（CBA）技術(shù)制成的片材，其整體強(qiáng)度性能更好。