El polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga (PLFV) es un material compuesto de polipropileno modificado con una longitud de fibra de vidrio de 10-25 mm, que se moldea en una estructura tridimensional mediante moldeo por inyección y otros procesos. Su nombre abreviado es LGFPP. Gracias a su excelente rendimiento integral, el polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga se utiliza cada vez más en el sector automotriz.
Características y ventajas del polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga
- Buena estabilidad dimensional
- Excelente resistencia a la fatiga
- Rendimiento de pequeño deslizamiento
- Pequeña anisotropía, baja deformación por alabeo
- Excelentes propiedades mecánicas, especialmente resistencia al impacto.
- Buena fluidez, adecuado para el procesamiento de productos de paredes delgadas.
El polipropileno reforzado con fibra de vidrio (LGFPP) de 10 a 25 mm de longitud ofrece mayor resistencia, rigidez, tenacidad, estabilidad dimensional y baja deformación en comparación con el polipropileno reforzado con fibra de vidrio (GFPP) convencional de 4 a 7 mm de longitud. Además, el polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga no presenta una fluencia significativa, incluso a temperaturas de 100 °C, y presenta una mejor resistencia a la fluencia que el polipropileno reforzado con fibra de vidrio corta.
En el producto moldeado por inyección, las fibras de vidrio largas se escalonan formando una estructura de red tridimensional. Incluso después de quemar el sustrato de polipropileno, la red de fibras de vidrio largas forma un esqueleto de fibra de vidrio con cierta resistencia, mientras que las fibras de vidrio cortas generalmente pierden resistencia tras la quema. Esta situación se debe principalmente a que la relación longitud-diámetro de la fibra de refuerzo determina su efecto. Los rellenos y las fibras de vidrio cortas con una relación de aspecto crítica inferior a 100 no tienen refuerzo, mientras que las fibras de vidrio largas con una relación de aspecto crítica superior a 100 sí lo tienen.
En comparación con los materiales metálicos y los materiales compuestos termoendurecibles, el plástico de fibra de vidrio larga presenta una baja densidad, lo que permite reducir el peso de la misma pieza entre un 20 % y un 50 %. Este material ofrece a los diseñadores una mayor flexibilidad de diseño, como la creación de formas moldeables complejas. El número de componentes y piezas integradas reduce los costos de moldeo (generalmente, el costo de los moldes de inyección de plástico de fibra de vidrio larga es aproximadamente el 20 % del costo de los moldes de estampación de metal) y el consumo energético (el consumo energético de producción de los plásticos de fibra de vidrio larga es solo del 60 % al 80 % del de los productos de acero, y del 35 % al 50 % en el caso de los productos de aluminio), simplificando así el proceso de ensamblaje.
Aplicación de polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga en piezas de automóviles
El polipropileno reforzado con fibra larga se utiliza en el marco de la carrocería del tablero de instrumentos del automóvil, el soporte de la batería, el módulo frontal, la caja de control, el marco de soporte del asiento, la placenta de repuesto, el guardabarros, la cubierta del chasis, la barrera de ruido, el marco de la puerta trasera, etc.
Módulo frontal: Para módulos frontales automotrices, el material LGFPP (contenido de LGF 30%) permite integrar más de 10 piezas metálicas tradicionales, como radiadores, altavoces, condensadores y soportes, en un conjunto. Ofrece mayor resistencia a la corrosión que las piezas metálicas. Presenta una densidad baja, un peso reducido en aproximadamente un 30% y mayor libertad de diseño. Se puede reciclar directamente sin necesidad de clasificación ni procesamiento, lo que reduce los costos de fabricación y ofrece ventajas evidentes en la reducción de costos.
Estructura del panel de instrumentos: En el caso de los materiales blandos, el LGFPP ofrece mayor resistencia, mayor módulo de flexión y mejor fluidez que los materiales de PP relleno. Con la misma resistencia, se puede reducir el grosor del panel de instrumentos, lo que resulta en una reducción de peso de aproximadamente un 20 %. Al mismo tiempo, el soporte tradicional multicomponente del panel de instrumentos se puede integrar en un solo módulo. Además, el material del conducto de desempañado delantero y del marco central del tablero de instrumentos suele ser el mismo que el del marco principal, lo que mejora aún más la reducción de peso.
Respaldo: Puede reemplazar el marco de acero tradicional para lograr una reducción de peso del 20%, y tiene una excelente libertad de diseño y rendimiento mecánico, y características como espacio de asiento ampliado.
Importancia de la aplicación del polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga en el campo automotriz
En cuanto a la sustitución de materiales, los productos de polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga permiten reducir el peso y el coste simultáneamente. Anteriormente, los materiales reforzados con fibra de vidrio corta reemplazaban a los materiales metálicos. En los últimos años, con la aplicación y el desarrollo de materiales ligeros, el polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga ha sustituido gradualmente a los plásticos reforzados con fibra de vidrio corta en cada vez más autopartes, lo que se está fomentando aún más. La investigación y la aplicación de materiales LGFPP en automóviles.
Hora de publicación: 13 de septiembre de 2021
