摘要: LFI (長玻璃纖維增強聚氨酯反應注射成型)工藝是近年來開發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、產品輕量化和制造成本低等優點,在汽車行業具有良好的應用前景。主要介紹了該工藝的工藝特點、設備特征、工藝參數及其在儀表板上的應用情況。

一．前言

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

(頂棚、發動機罩蓋、保險杠、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)等領域。目前,德國寶馬汽車和美國江森自控等公司已大量應用。

二． LFI工藝的特點

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進入混合室內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,然后閉合模具固化成型。與SRIM相比, LFI具有以下優點。

a.聚氨酯雙組分原料和玻璃纖維在混合室內經過了充分的混合,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,還能夠顯著提高產品的力學性能,據統計, 1.5 mm厚的LFI產品的抗沖擊強度與3.0 mm厚的SRIM產品相當。

b.可以依據產品不同部位的負載要求來調整玻璃纖維的含量和長度,從而大程度地節省原材料,并使產品更加輕量化.據實際測算, SRIM產品的密度約為1.13 g/cm" ,而LFI產品的密度給為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LFI不需要預成型,可以節省包括纖維預成型,預成型件的搬運、裝模及其在模具內的排布等工序的成本。據報道，與SRIM工藝相比, LFI可節省15%-20%的制造成本。.

d.玻璃纖維在LFI產品中呈無規則狀態分布這使得產品性能趨于各向同性。