利用长8mm的长纤维强化树脂
利用纤维来增强树脂、通过提高树脂强度实现轻量化的技术之一就是使用长玻璃纤维(LFT)。德国阿博格公司(Arburg)展示的射出成型机配备了从缠绕LFT的卷盘直接向加热筒供给纤维的构造。通过展示可以看到,是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LFT。成型品中可以看到8mm左右的长纤维,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,此外还打算用来实现飞机和铁路等的内饰部件的轻量化。
通过提高强度来减轻重量方面,最佳选择是碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP),但CFRP的成本太高。而已经应用于很多领域的玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)虽然成本低,但比重大,就目前来看轻量化的效果有限。LFT有望解决这些课题。
德国拜耳公司(Bayer)和德国巴斯夫公司(BASF)都通过概念展示宣传了轻量化。拜耳展示了以聚碳酸酯(PC)为中心构成车体的概念车“HAVAL E”(图2)。该车是与中国长城汽车公司共同开发的,通过在前窗玻璃、SAN天窗和车身全部采用树脂,有望大幅实现轻量化。巴斯夫展示了一款史无前例的概念车——采用聚氨酯(PUR)、环氧树脂以及多种热可塑性树脂等20多种树脂(含发泡体)制成的自行车。向与会者介绍了日常生活中的产品实现轻量化带来的优点(图3)。
图2:利用树脂构成车体的概念车(德国拜耳公司)
全面采用聚碳酸酯,大幅实现轻量化的同时,提高了设计性。(c)Messe Düsseldorf GmbH(2013,Germany)
图3:树脂自行车的概念款(德国巴斯夫公司)
利用20多种树脂实现了轻量化。(c)Messe Düsseldorf GmbH(2013,Germany)