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 얻으려면 다양한 수지에 다양한 섬유가 필요하다는 점은 언급할 가치가 있습니다.

LFT 개발

1980년 미국 PCI(Polymer Composites Corporation)가 LFT의 이론적 설계 개념을 최초로 제안하고 준비연구와 제품개발을 진행하였다.

1990년 영국 복합재료회사(ICI)가 최초로 상표명 Verton으로 LFT 입자 개발에 성공하였다. 자동차 부품의 설계 및 제작에 적용되기 시작하였다.

2000년에는 LFT 제품의 80%가 자동차 부품에 사용됐다. 자동차 경량화에 크게 기여하였다.

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 장치에 통합할 수 있습니다. 금속 부품에 비해 내식성이 뛰어나고 밀도가 낮으며 무게가 약 30% 감소하고 설계 자유도가 높으며 분류 및 폐기 없이 직접 재활용할 수 있습니다. 명백한 비용 절감 이점으로 제조 비용을 절감합니다.

대시보드 본체 뼈대: 부드러운 대시보드 뼈대 재료의 경우 LGPP를 사용하면 충전된 PP 재료보다 강도, 굽힘 계수 변화 및 유동성이 더 좋습니다. 동일한 강도 하에서 대시보드 디자인의 두께를 얇게 하여 무게를 줄일 수 있으며, 일반적으로 무게 감소 효과는 약 20% 정도입니다. 동시에 기존의 여러 부분으로 구성된 대시보드 브래킷을 단일 모듈로 개발할 수 있습니다. 또한 대시보드 전면 제상 에어 덕트 본체, 대시보드 중간 뼈대 재질 선택은 일반적으로 대시보드 본체 뼈대와 동일한 재질을 사용하여 경량화 효과를 더욱 높일 수 있습니다.

도어모듈(도어 센터패널 뼈대)

사빅스타맥스(SABICSTAMAX) 장유리섬유 폴리프로필렌을 사용한 현대 쏘나타 플라스틱 도어 모듈이 플라스틱공학회(SPE)에서 혁신상을 수상했다. 신형 포드 피에스타 프론트 도어 모듈은 도어록, 도어 글라스 리프터, 스피커, 도난 방지 장치 등 다양한 기능 부품을 통합했다. 마즈다6 내부 도어 패널과 FAW 펜티엄 B70은 LGPP로 제작됐다.

VW A5용 도어 모듈
변속 메커니즘(시프터 피봇)

기어 변속 메커니즘은 주로 금속 소재와 단섬유 나일론 소재를 사용합니다. 현재 일부 외국 모델에서는 기어 변속 메커니즘 뼈대에 짧은 유리 섬유 나일론 소재 대신 긴 유리 섬유 강화 폴리프로필렌 소재를 사용하려고 시도했습니다. 나일론 소재는 물을 흡수하기 쉽고 완성품의 흡수율은 일반적으로 0.7% 이상입니다. 고온 다습한 환경에서는 고장의 위험이 있습니다. 물을 흡수하기 쉽지 않은 긴 유리 섬유 폴리프로필렌 소재로 변경하면 이러한 문제를 피할 수 있습니다. 동시에 장유리섬유 강화 PP재질을 사용하면 경량화와 원가절감에 효과가 있다.

전자 스로틀 페달:
전자 스로틀 페달 암은 큰 힘을 견뎌야 하므로 선택한 재료는 우수한 기계적 특성과 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 전자 가속 페달에 긴 유리 섬유 플라스틱(등급 CelstranPP-LGF40/50)을 성공적으로 사용했습니다. 이 플라스틱은 강화된 PA 재료보다 냄새가 적고 강도가 높으며 비용도 저렴합니다. 긴 유리 섬유 플라스틱은 좌석 등받이, 기존 강철 프레임을 대체하여 20% 중량 감소, 우수한 디자인 자유도 및 기계적 특성, 승객 공간 확장 등을 달성했습니다.

선루프 배수로

또한, 긴 섬유유리 플라스틱은 배터리 트레이, 선루프 프레임, 스페어 타이어 수납공간 및 스페어 타이어 수납공간 커버로 제작될 수 있습니다. Ford KUGA(2010)는 내부 후면 뒷문 패널에 PP-LGF40을 사용합니다.


LFT 소재부품 개발현황 및 중점

차량 전체의 경량화 및 원가절감은 항상 더 큰 관심사였으며, 해외 자동차 업체들이 경량화 신소재인 PP-LGF를 성공적으로 적용한 것에 비해 아직 극복해야 할 난관이 많다. 독립 브랜드의 구현 과정. 예:

(1) 이유 EVI(EarlyVendorInvolvement 약어) 개념의 확립: 즉, 자재 공급업체 시스템 부품 공급업체는 개념 개발 단계에서 새로운 모델 프로젝트에 개입하여 자재에 대한 호스트 공장 사용자 요구를 완전히 이해하고, 변화하는 제품과 서비스의 성능을 향상시키기 위해; 재료 선택의 기초로 재료를 사용하는 벤치마크 자동차 기업의 경우, 벤치마크 자동차에 나열된 모델은 약 5년 정도의 재료 선택 격차가 있습니다.

(2) 비용 분석: 순전히 원자재 비용만을 고려할 때 플라스틱 킬로그램당 가격은 금속 재료보다 높습니다. 그러나 예비 금형은 투자 비용이 적고, 플라스틱 부품 사출 금형은 동일한 부품 강철 금형의 50%, 성형 금형은 동일한 부품 강철 금형의 30~40%에 불과합니다. 통합된 주변 구성 요소, 모듈식 공급 장치는 호스트 플랜트 조립 및 기타 비용을 추가로 절약하고 조립 도구를 줄이고 공간을 절약할 수 있습니다.

(3) 기타 측면: 부품에 사용되는 재료 유형의 변화, 재료 수축의 변화로 인해 새로운 금형 개발이 필요합니다. 동시에 긴 유리 섬유 특수 재료의 경우 기존 사출 성형기와 같은 다양한 가공 장비를 사용해야 합니다. 아웃소싱 부품으로서 대부분의 기술 연구는 1차 공급업체가 수행하지만 호스트 공장에서는 다양한 기술 문제를 처리하는 과정에서 장유리 섬유 재료의 산업화를 잘 수행해야 합니다. 조치를 취합니다.

장유리섬유 강화 플라스틱의 응용개발에 있어서, 응용 프로그램 개발에 있어서 외국 자동차 회사는 더욱 심층적이며 국내 독립 브랜드보다 앞서 성숙한 응용 사례와 첨단 기술을 흡수하기 위해 외국 자동차 회사의 응용 프로그램에서 배워야 할 것이 더 많습니다.

국내 브랜드 중에는 만리장성자동차(Great Wall Motor)와 SAIC 승용차가 선두를 달리고 있으며, 지리(Geely), 체리(Chery), 장안(Changan) 승용차도 많은 애플리케이션 개발 작업을 진행했다. Great Wall Motor는 플라스틱 부품에 대한 포괄적인 연구 작업을 수행했으며 그 중 일부는 대량 생산에 적용되었습니다. SAIC는 국책과제의 지원을 받아 E50 등 순수전기차에 많은 LGPP 부품을 연구하고 사용해왔습니다. 업계에서는 자동차 경량화 연합(Automotive Lightweighting Alliance)을 기반으로 경량화 기술(경량화 소재 기술 포함)에 대한 교류와 소통이 이루어지고 있습니다. 회사에서는 전체 차량에 경량화 기술을 적용하기 위한 플랫폼을 구축하고 전체 차량 개발에 새로운 재료와 기술을 적시에 도입합니다.


재료 대체 측면에서 장유리섬유 플라스틱 제품은 경량화와 원가 절감의 역할을 동시에 할 수 있다. 최근 몇 년 동안 경량 소재 응용 분야가 개발됨에 따라 장유리 섬유 강화 폴리프로필렌 소재가 점점 더 많은 자동차 부품에서 단유리 섬유 나일론 플라스틱을 대체하고 있으며, 이는 자동차에서 LGFPP 소재의 연구 및 적용을 더욱 촉진하고 있습니다.