장섬유 강화 열가소성 수지(LFT)는 LFT에 가장 일반적으로 사용되는 기본 수지이며 PP, PA, PBT, PPS, PPA, TPU 및 기타 수지가 그 뒤를 따릅니다. 더 나은 결과를 얻기 위해서는 서로 다른 수지에 서로 다른 섬유가 필요하다는 점을 언급할 가치가 있습니다.

LFT 개발

1980년 미국의 Polymer Composites Corporation(PCI)에서 LFT의 이론적 설계 개념을 최초로 제안하고 준비 연구 및 제품 개발을 진행하였다.

1990년에 영국 복합재료 회사(ICI)는 처음으로 Verton이라는 상품명으로 LFT 입자를 성공적으로 개발했습니다. 자동차 부품의 설계 및 준비에 적용되기 시작했습니다.

2000년에는 LFT 제품의 80%가 자동차 부품에 사용되었습니다. 자동차 경량화에 크게 기여했습니다.

자동차 애플리케이션의 LFT

프런트 엔드 모듈: 자동차 프런트 엔드 모듈의 경우 PP-LGF40 소재를 사용하여 라디에이터, 혼, 콘덴서, 브래킷 등과 같은 10개 이상의 기존 금속 부품을 단일 장치로 통합할 수 있습니다. 금속 부품에 비해 내식성, 밀도가 낮고 무게가 약 30% 감소하며 설계 자유도가 높으며 분류 및 폐기 없이 직접 재활용할 수 있습니다. 명백한 비용 절감 이점으로 제조 비용을 절감합니다.

대시보드 본체 골격: 부드러운 대시보드 골격 소재의 경우 LGFPP를 사용하면 채워진 PP 소재보다 강도, 굽힘 계수 변화 및 유동성이 더 우수합니다. 동일한 강도에서 대시보드 디자인 두께를 얇게 하여 무게를 줄일 수 있으며 일반적으로 무게 감소 효과는 약 20%입니다. 동시에 기존의 다중 부품 대시보드 브래킷을 단일 모듈로 개발할 수 있습니다. 또한 대시보드 전면 제상 공기 덕트 본체, 대시보드 중간 골격 재료 선택, 일반적으로 동일한 재료를 사용하는 대시보드 본체 골격과 함께 중량 감소 효과를 더욱 높일 수 있습니다.

도어모듈(도어센터패널골격)

SABICSTAMAX 장유리섬유 폴리프로필렌을 사용한 현대 쏘나타 플라스틱 도어모듈이 SPE(Society of Plastics Engineers)에서 혁신상을 수상했습니다. 신형 포드 피에스타 프론트 도어 모듈은 도어록, 도어 글래스 리프터, 스피커, 도난 방지 장치 등 다양한 기능 부품을 통합한 것이다. Mazda6 내부 도어 패널과 FAW 펜티엄 B70은 LGFPP로 제작됐다.

VW A5용 도어 모듈
기어 변속 메커니즘(시프터 피봇)

기어 변속 메커니즘은 주로 금속 소재와 단섬유 나일론 소재를 사용합니다. 현재 일부 해외 모델은 기어 변속 메커니즘 골격에 짧은 유리 섬유 나일론 소재 대신 긴 유리 섬유 강화 폴리 프로필렌 소재를 사용하려고 시도했습니다. 나일론 소재는 물을 흡수하기 쉽고 완제품의 물 흡수율은 일반적으로 0.7% 이상입니다. 고온 다습한 환경에서는 고장의 위험이 있습니다. 물 흡수가 쉽지 않은 긴 유리 섬유 폴리프로필렌 소재로 변경하면 이러한 문제를 피할 수 있습니다. 동시에 긴 유리 섬유 강화 PP 재료를 사용하면 중량 감소 및 비용 절감에 기여할 수 있습니다.

전자 스로틀 페달:
전자 스로틀 페달 암은 큰 힘을 견뎌야 하므로 선택된 재료는 우수한 기계적 특성, 더 나은 인성을 가져야 하며 재료 특성은 고온 및 저온에서 큰 변화가 없어야 합니다. 현재 전자 가속 페달 암은 주로 유리 섬유 강화 PA 소재로 만들어집니다. Tekona Material은 장유리 섬유 플라스틱(CelstranPP-LGF40/50 등급)을 전자식 가속 페달에 성공적으로 사용했습니다. 이 플라스틱은 냄새가 적고 강도가 우수하며 강화 PA 재료보다 비용이 저렴합니다. 장 유리 섬유 플라스틱은 등받이, 기존 스틸 프레임을 대체하여 20%의 중량 감소 달성, 뛰어난 디자인 자유도 및 기계적 특성, 확장된 승객 공간 등

선루프 배수 채널

또한 긴 유리 섬유 플라스틱은 배터리 트레이, 선루프 프레임, 스페어 타이어 컴파트먼트 및 스페어 타이어 컴파트먼트 커버로 만들 수 있습니다. Ford KUGA(2010)는 내부 후면 백도어 패널에 PP-LGF40을 사용합니다.


LFT 소재 부품 개발 현황 및 중점사항

자동차 전체에 있어 경량화와 원가절감은 항상 더 많은 고민거리가 되어 왔지만, 외국계 자동차 업체들이 PP-LGF를 경량화 신소재로 성공적으로 적용한 것에 비하면 아직은 부족한 부분이 많다. 독립 브랜드 구현 과정에서 극복해야 할 어려움. 예를 들어:

(1) 이유 EVI (EarlyVendorInvolvement 약어) 개념의 설립: 즉, 재료 공급 업체 시스템 부품 공급 업체, 개념 개발 단계에서 새 모델 프로젝트에 개입하는 재료에 대한 호스트 공장 사용자 수요를 완전히 이해하여 변경하기 위해 제품 및 서비스의 성능을 개선합니다. 벤치마크 자동차 기업만 소재 선택의 기준으로 삼는다면, 벤치마크 자동차에 수록된 모델은 약 5년의 소재 선택 격차가 있다.

(2) 비용 분석: 순전히 원자재 비용을 고려한 경우 플라스틱의 킬로그램당 가격이 금속 재료보다 높습니다. 그러나 예비 금형은 투자 비용이 적고 플라스틱 부품 사출 금형은 동일한 부품 강철 금형의 50%만, 성형 금형은 동일한 부품 강철 금형의 30~40%만 사용합니다. 통합 주변 부품, 모듈식 공급은 호스트 플랜트 조립 및 기타 비용을 추가로 절약하고 조립 도구를 줄이고 공간을 절약할 수 있습니다.

(3) 기타 측면: 구성 요소에 사용되는 재료 유형의 변경, 재료 수축의 변경으로 인해 새로운 금형 개발이 필요합니다. 동시에 긴 유리 섬유 특수 재료의 경우 기존 사출 성형기와 같은 다른 가공 장비를 사용해야 합니다. 아웃소싱 부품으로 대부분의 기술 연구는 1차 공급업체에서 수행하지만 호스트 공장에서는 긴 유리 섬유 소재의 산업화 과정에서 다양한 기술 문제를 잘 처리해야 합니다. 조치와 함께.

긴 유리 섬유 강화 플라스틱의 응용 프로그램 개발에서 응용 프로그램 개발의 외국 자동차 회사는 더 심도 있고 국내 독립 브랜드보다 앞서 성숙한 응용 사례와 첨단 기술을 흡수하기 위해 외국 자동차 회사의 응용 프로그램에서 더 많은 것을 배울 수 있습니다. .

국내 브랜드 중 Great Wall Motor와 SAIC 승용차가 최전방에 있으며 Geely, Chery 및 Changan 승용차도 많은 애플리케이션 개발 작업을 수행했습니다. Great Wall Motor는 플라스틱 부품 및 구성 요소에 대한 포괄적인 연구 작업을 수행했으며 그 중 일부는 대량 생산에 적용되었습니다. SAIC는 국가 프로젝트의 지원을 받아 E50과 같은 순수 전기 자동차에 많은 LGFPP 부품을 연구하고 사용했습니다. 업계에서는 Automotive Lightweighting Alliance를 기반으로 경량화 기술(경량화 소재 기술 포함)의 교류 및 소통이 이루어지고 있습니다. 회사에서는 차량 경량화 기술 적용을 위한 플랫폼을 구축하고,

재료 대체 측면에서 긴 유리 섬유 플라스틱 제품은 동시에 경량화 및 비용 절감 역할을 할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안, 경량 재료 적용의 발전과 함께 긴 유리 섬유 강화 폴리프로필렌 재료는 점점 더 많은 자동차 부품에서 짧은 유리 섬유 나일론 플라스틱을 점차 대체하고 있으며, 이는 자동차에서 LGFPP 재료의 연구 및 응용을 더욱 촉진합니다.