长纤维增强热塑料在线模压成型技术及SMC工艺2008-5

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德国迪芬巴赫公司长纤维增强热塑料在线模压成型技术及新型SMC压机和工艺2008-5 Factsandfigures公司成立：1873年性质：家族企业雇员：全球约1000人年销售收入：约3亿欧元公司地址：EppingenDSE–UnternehmensprofilUC–2von35|4.2007 1980年到2007年，公司年销售收入持续增长¢AnnualturnoverinmillionEuroDSE–UnternehmensprofilUC–3von35|4.2007 第1部分长纤维增强热塑性塑料在线模压成型技术LFT-D-ILCLongFiberreinforcedThermoplastics-Directprocessing-InLineCompoundingDSE–UnternehmensprofilUC–4von35|4.2007 Outlineß市场潜力ß工艺技术ß产品应用ßLFT-D工艺设备ß先进的LFT-D工艺技术定制的LFT先进表面技术的应用¢我们的支持与服务DSE–UnternehmensprofilUC–5von35|4.2007 2004/2005年欧洲的复合材料市场情况自2000年开始，市场每年增长10%到12%其中汽车工业应用增长约100%Thermosets热固型材料长纤维增强材料GMT/LFT76.000t954.000t7%93%GMT=GlasmatreinforcedthermoplasticsLFT=LongfiberreinforcedthermoplasticsSource:AVK-TVDSE–UnternehmensprofilUC–6von35|4.2007 DSE–UnternehmensprofilUC–7von35|4.2007 LFT/GMT在汽车工业应用的基本统计保险杠备胎箱摇板盘类4%3%3%前端支架4%23%后掀背门6%7%仪表板总成支架其它隔音罩车底护板27%13%11%Quelle:EATC欧洲热塑复合材料联盟DSE–UnternehmensprofilUC–8von35|4.2007 为什么需要长纤维增强热塑性材料？TTaaililoLorFreedTd‘sshortfiberreinforcedlongfiber刚度plasticsreinforcedplasticsplasticsreinforcedbyfillingmaterialrigidity/stiffnessnon-reinforcedplasticselastomersimpactresistance冲击韧性DSE–UnternehmensprofilUC–9von35|4.2007 不同工艺的生产过程基本原材料半成品材料工艺设备GMTGMT-加热+压机聚合物和单螺杆挤出机+压机添加剂LFT-G工件注塑成型双螺杆挤出机+压机化合物LFT-D双螺杆挤出机+注塑成型玻璃纤维LFT-D-ILC双螺杆挤出机+压机DSE–UnternehmensprofilUC–10von35|4.2007 一步法工艺的目的EconomicalbenefitFlexiblematerialcombinationAdditivesDirectRecyclingofproductionwaste+LFT-DirectprocessPolymerProcessingofManufacturingofsemi-finishedSemi-finishedmaterialsManufacturerofmaterialsPartManufacturerPartSemi-finishedmaterialsLFT-DirectprocessIn-HouseRecyclingRovingsDSE–UnternehmensprofilUC–11von35|4.2007 经济优势：LFT-D-ILC工艺省却半成品材料的制备和运输添加剂传统工艺技术制造半成品半成品-+聚合物部件GMTor+LFT-G半成品制造商部件加工厂玻璃纤维在线回收添加剂迪芬巴赫LFT-D-ILC直接在线成型工艺技术+聚合物部件+部件加工厂玻璃纤维在线回收DSE–UnternehmensprofilUC–12von35|4.2007 性能优势：纤维增强热塑塑料不同成型工艺对比ShortfiberLongfiberreinforcedContinuousfiberreinforcedthermoplasticsreinforcedthermoplasticsthermoplasticsFiberlengthinthe<11-55-255–50>10Partdimensionpart[mm]LFT-DSemi-finishedGranulesLFT-GMTLFT-GLFT-GNosemi-product/directShortMatLaminatePelletsPelletsfinishedprocessfibersreinforcedproductProcessInjectionmoldingCompressionmoldingPressformingTechnologyFiberorientation3D-----------------------------------------------------------Æ2DinthepartAnisotropicHighMediumMediumMediumLowVolitionaleffectsLongfiberreinforcementMediumfiberr.Shortfiberr.DefinitionbyEATC:8bis50mm10mm2mmDSE–UnternehmensprofilUC–13von35|4.2007 一步工艺法的经济优势∑更高的经济效益Æ没有半成品制造加工的成本∑极大地降低了总体能源消耗∑更高的产能–快速的改变材料∑在线循环使用材料工艺(GMT/LFT)Æ最大达到40%∑制造商具有最大的灵活性和对产品质量的掌控∑从材料和工艺技术的诀窍中获益∑直接控制工艺过程来保证产品质量∑节省生产场地DSE–UnternehmensprofilUC–14von35|4.2007 一步工艺法的技术先进性∑单独调整材料的组合Æ满足部件的需要∑任意改变玻纤的含量∑保留材料中的玻纤长度Æ实现更高的材料特性∑与长纤维粒料相比大大降低螺杆的磨损∑纤维分布均匀一致∑改善了材料的流动性获得更好的外观质量∑只需要一次加热过程，有利于保持材料特性，节省能源DSE–UnternehmensprofilUC–15von35|4.2007 LFT-D直接成型工艺和设备液压压机抓取LFT-料块自动机器人LFT-料块加热传送带玻璃纤维纱导向系统双螺杆塑化挤出机(第一挤出机)LFT-D伺服成型模双螺杆玻纤塑料混合挤出机(第二挤出机）DSE–UnternehmensprofilUC–16von35|4.2007 长纤维增强热塑料在线模压成型技术LFT-D-ILC（技术概念）在线模压成型工艺是以化工材料和增强纤维直接成型生产最终制品，省却半成品制造¢长纤维增强：在最终制成品中保证得到均匀分布的长纤维,长度大20m,可至50mm或更长,是迪芬巴赫的独到技术¢热塑性塑料基体：基体材料采用便宜的普通热塑塑料，如PP/聚丙烯,PA/　　尼龙,PET,ABS等¢在线混料直接模压成型：利用塑化混料的余温立即模压成型，省却二次加热，省却半成品材料制造过程 LFT-D-ILC原材料的多样性：增强纤维:-玻璃纤维-天然纤维,例:大麻/剑麻/亚麻在线混料挤出机-碳纤维-其它人造纤维混合玻纤挤出机基体树脂:-PP，Polypropylene-尼龙:PA6,PA6.6etc.Presse-PETPolyethyleneterephtalate热料块模压成型-耐热苯乙烯:ABS,ASA,SANetc.-混合料,例如.PC/ABS-回收再生塑料DSE–UnternehmensprofilUC–18von35|4.2007 迪芬巴赫LFT-D-ILC技术在制品件中保证长纤维是保证零件性能的关键局部特殊增强的直接加工工艺提高制品的刚度的综合性能冲击韧性DSE–UnternehmensprofilUC–19von35|4.2007 迪芬巴赫LFT-D-ILC技术在发明后获得欧洲和德国工业奖AVK-TVinnovationaward2001德国技术革新奖欧洲JEC奖DSE–UnternehmensprofilUC–20von35|4.2007 迪芬巴赫LFT-D-ILC长纤维增强热塑料在线模压成型应用介绍DSE–UnternehmensprofilUC–21von35|4.2007 LFT-D-ILC汽车工业是目前最主要的应用领域DSE–UnternehmensprofilUC–22von35|4.2007 LFT-D-ILC应用：汽车部件车底护板备胎箱整套车底护板组件后掀背门座椅底壳备胎箱盖DSE–UnternehmensprofilUC–23von35|4.2007仪表盘骨架仪表盘骨架前端支架 LFT-D-ILC应用：车底护板DSE–UnternehmensprofilUC–24von35|4.2007 LFT-D-ILC伺服液压料块预成型工艺(车底护板)LFT料块预成型¢工件表面积：约1平方米¢厚度：1.7毫米¢基体：PP,PolypropylenDOWInspireC705-44NAHP¢玻纤含量：20或30%:VETROTEXP319¢料块可调：料块出口口模可调，根据工件形状调整料块厚度DSE–UnternehmensprofilUC–25von35|4.2007 LFT-D-ILC应用：多种奔驰系列轿车的仪表板骨架，奔驰E级车,S级车,SL系列,SLK系列,CL系列PP+30%fiber,3.2kg,1530x500x290mm,1500tons,45s特点：特点：1.形状复杂特点：,厚度薄,边缘整齐1.形状复杂,厚度薄,边缘整齐2.嵌入气囊金属片一次成型2.嵌入气囊金属片一次成型1.薄边缘2.嵌金属DSE–UnternehmensprofilUC–26von35|4.2007 LFT-D-ILC应用：发动机舱内的前端支架DSE–UnternehmensprofilUC–27von35|4.2007 LFT-D-ILC应用在可视表面工件高级可视表面LFT-D技术后掀背门具有结构要求的可视表面吉普，顶梁备胎箱盖DSE–UnternehmensprofilUC–28von35|4.2007 LFT-D-ILC应用可视表面结构件大众途安，备胎箱盖，PP+20%fiber,2.3kg,730x690x18mm,1500tons,25s特点：1.一次成型正面有光洁的可视表面2.反面有加强筋肋强度高承载力大3.纤维分布均匀，性能一致DSE–UnternehmensprofilUC–29von35|4.2007 LFT-D-ILC应用大型制件：高尔夫球车，PP+30%GF特点:¾大型结构件¾可视表面免加工DSE–UnternehmensprofilUC–30von35|4.2007 LFT-D-ILC新应用：Smartfortwo后掀背门(2007年德国K-show以及2008北京车展展品)定制LFT-D,既是结构部件，又具有免喷漆可视表面，一次成型Source:WeberDSE–UnternehmensprofilUC–31von35|4.2007Source:smart LFT-D–如何制造结构部件和表面覆盖件？有两种工艺技术方法：1.用于结构部件的优化LFT-D挤出技术连续玻纤添加和保持工件中的纤维长度连续玻纤的局部增强以提高附加的承载能力2.用于表面质量的优化LFT-D挤出技术主要是打开纤维束和离散纤维并减少纤维的不利取向DSE–UnternehmensprofilUC–32von35|4.2007 TailoredLFT定制LFT-D技术Unternehmensprofil03|2007 长纤维增强热塑性塑料的发展进程¾GMT热塑性塑料连续玻璃纤维毡¾LFT-P长纤维增强的热塑性塑料球料¾LFT-D直接LFT玻璃纤维增强塑料¾GMTex带一层或多层纤维增强的GMT¾TailoredLFT定制的LFT是采用LFT-D-ILC工艺和局部增强的纤维和增强材料(如编织物，增强层和粗纱)Æ用于替代金属材料或者金属复合材料DSE–UnternehmensprofilUC–34von35|4.2007 LFT-D-ILC应用：定制局部增强前端支架DSE–UnternehmensprofilUC–35von35|4.2007 定制的LFT(TailoredLFT)全面改善了结构部件的性能调整了部件的力学特性纤维织物/增强层LFTß以下的参数最为重要:¢每一层的纤维各有取向(织物和LFT)¢连续粗纱和增强纤维层的准确定位¢纤维和增强层的定量比和LFT每一层和截面厚度¢每一层每一部分的特性¢工艺流程的参数设定(工艺窗口)DSE–UnternehmensprofilUC–36von35|4.2007 一步法复合成型连续纤维和LFT-DLFT-D包含纤维的增强材料织物增强材料包含粗纱的增强材料机械手压机PP-FilamentUD-条增强材料LFT:30weight-%GlassLocalcontinuousreinforcement:Glasfilament60weight-%GlassCrosssectionofhybridroving粗纱增强材料DSE–UnternehmensprofilUC–37von35|4.2007 BMWE46的前端支架–定制设计TailoredLFT¢在部件的上部肋翅部分和条状区域的局部纤维增强TWINTEX®-fabrics(60weight-%GF)¢部件尺寸:approx.1.400x520x300mm¢要求重量:2.625gQuelle:FraunhoferICT/DOWAutomotiveDSE–UnternehmensprofilUC–38von35|4.2007 定制的TailoredLFT工艺流程示意图循环使用的颗粒料聚合物添加剂玻璃纤维粗纱回收的料片IL-Compounder双螺杆混合挤出机optional回收料挤出机TWINTEX®fabrics塑料化合物Quelle:FraunhoferICT使用远红外单元加热FließpressenDIEFFENBACHER现场回收边角废料加工完成DSE–UnternehmensprofilUC–39von35|4.2007 DSE–UnternehmensprofilUC–40von35|4.2007 DSE–UnternehmensprofilUC–41von35|4.2007 LFT-D-ILC定制结构强度工艺定制结构增强的LFT-D，座椅背板DSE–UnternehmensprofilUC–42von35|4.2007 DSE–UnternehmensprofilUC–43von35|4.2007 DSE–UnternehmensprofilUC–44von35|4.2007 LFT-D-ILC表面优化工艺沃尔沃轿车底护板。采用连续玻纤在线剪切的表面优化工艺，彻底避免了玻纤束的产生，达到100%纤维均匀分布，提高了表面质量。DSE–UnternehmensprofilUC–45von35|4.2007 工艺改进-LFT-D-ILC在线裁剪连续玻纤技术连续玻纤粗纱背压辊裁剪辊化合物挤出机CompoundingextruderChoppedfibers聚合物融化膜喂料通道挤出机进料区混合挤出机Mixingextruder裁剪后的玻纤DSE–UnternehmensprofilUC–46von35|4.2007 DSE–UnternehmensprofilUC–47von35|4.2007 LFT-D-ILC应用:天然纤维增强(大麻/剑麻/亚麻)DSE–UnternehmensprofilUC–48von35|4.2007 LFT-D-NF天然纤维增强技术和设备的改进Source:RIETERAutomotiveDSE–UnternehmensprofilUC–49von35|4.2007 长纤维增强热塑料在线模压成型特点总结：©采用普通的热塑塑料原材料和普通玻璃纤维增强材料，原材料成本低，但制品性能优越©在最终制品零件中保证获得长纤维©优良的纤维分布和取向状态©无需依靠半成品材料，节省采购和运输成本，同时工艺原材料等调整非常灵活，由零件生产厂独立控制©避免二次加热过程，利于树脂理化性能，同时节能环保©边角废料全部现场回收利用©适宜多种热塑树脂材料，回收塑料，各种纤维材料©效率高，适宜大批量生产DSE–UnternehmensprofilUC–50von35|4.2007 LFT-D-ILC全球超过40条生产线（占80%）DSE–UnternehmensprofilUC–51von35|4.2007 迪芬巴赫LFT-D-ILC工艺研发全方位的服务和技术支持，不仅限于提供成套设备©设备齐全，成套系统交钥匙©生产工艺设计©材料配方设计©模具技术©零件设计DSE–UnternehmensprofilUC–52von35|4.2007 第2部分SMC压机和工艺技术DSE–UnternehmensprofilUC–53von35|4.2007 Dieffenbacher迪芬巴赫压机ò液压压机ò塑料行业专用压机1929第一台塑料压机1960第一台SMC压机.1970第一台大型SMC压机，带平行控制.COMPRESS系列2006新系列ECO/PLUS压机 迪芬巴赫压机三大系列ò适用于SMC,LFT,GMTò已供货压机超过1000台套COMPRESSECOCOMPRESSCOMPRESSPLUSDSE–UnternehmensprofilUC–55von35|4.2007 COMPRESSPLUS–新的压机闭合技术InitialpointofslideinupperdeadcenterBrakingofslidetoworkingspeedBuild-upofworkingpressureDCPDCDCPDCDCPDC-Pistonrodslidesinto-Pressuremediumis-Accelerationofthe-Closingofthe-Pressurebuild-up-Pressurebuild-uptrunkpistonsuckedviaprefilltrunkpistonprefillvalvelow-pressurehighpressurevalve-Lockingofthe-Changeoverto-Pressurebuild-uppistonrodwithpressingspeedhigh-pressuretrunkpistonDSE–UnternehmensprofilUC–56von35|4.2007 BenefitsofCOMPRESSPLUS-Newclosingconceptforreductionoftheenergydemand新系列压机COMPRESSPLUS长行程系统短行程系统优点：¾只用12%的油量,省油省电¾减少能源消耗50%¾高速运行1200mm/s,100%ΔVolume=88%oil减少油量¾闭合开启速度4秒¾高精度动态平行控制12%¾最大压力可达36000kNoilDSE–UnternehmensprofilUC–57von35|4.2007 COMPRESSPLUS-Newclosingconceptforreductionoftheenergydemand应用实例:3600吨压机，生产高尔夫（大众PQ35）底盘护板每年节省powerenergycosts电能：700605kW降低600成本：500360kW400306T€300181T€200100GolfVPQ350工艺循环时间:22sdrivepower-previouslycosts-previouslycosts-subsequentlyDSE–UnternehmensprofilUC–58von35|4.2007drivepower-subsequently 迪芬巴赫压机SMC模压成型应用DSE–UnternehmensprofilUC–59von35|4.2007 SMCapplication多款奔驰车的后背箱盖,IMC模内喷涂A级表面Maybach迈巴赫MercedesCLKMercedesSLKDSE–UnternehmensprofilUC–60von35|4.2007 SMCapplication轿车尾门和发动机罩RenaultAvantime雷诺尾门Smart奔驰发动机罩DSE–UnternehmensprofilUC–61von35|4.2007 SMCapplication宝马轿车尾翼/扰流板BMW300seriesDSE–UnternehmensprofilUC–62von35|4.2007 SMC应用07年10月，德国杜塞尔多夫K-Show展品大众Eos轿车尾门奔驰卡车保险杠均采用IMC模内喷涂技术DSE–UnternehmensprofilUC–63von35|4.2007 SMC技术应用实例：2008年北京车展大众Eos轿车后背箱盖ExampleofproductionofthenewVWEOS‘trunklidDSE–UnternehmensprofilUC–64von35|4.2007outershellinnershell SMCTechnologyApplicationExamples曼卡车前面板和保险杠高精度压机,动态主动平行控制系统，模内喷涂SMC/IMC工艺DSE–UnternehmensprofilUC–65von35|4.2007 SMCapplicationsontrucks发动机油底壳,操纵台沃尔沃卡车发动机油底壳DSE–UnternehmensprofilUC–66von35|4.2007 SMCapplicationsontractors拖拉机和农机应用内衬板外盖板功能集成件农机平盖板彩色SMCDSE–UnternehmensprofilUC–67von35|4.2007 火车/地铁应用窗框SMC立柱盖板WindowframeofthenewTGVDSE–UnternehmensprofilUC–68von35|4.2007 SMCbuildingapplications建筑和电气应用：¾卫星天线¾电话亭¾厨房水槽¾浴盆¾整体浴室¾路灯罩¾电器柜DSE–UnternehmensprofilUC–69von35|4.2007 SMC(sheetmoldingcompound)非常适合制作A级表面的汽车部件迪芬巴赫SMC压机用户（部分清单）+DaimlerChrysler(D)+HanwhaChemicals(ROK)+Volkswagen(D)+Fiberpachs(E)+Audi(D)+InapalPlasticos(P)+Menzolit-Fibron(D,SK)+Rittal(D)+Peguform(D,CZ)+Faurecia(F)+C.F.Maier(D,TR)+Heuliez(F)+Renault(F)+Goodyear(J)+FiatIveco(I)+Aishin(J)+Meridian(USA,MEX)+Gencorp(USA)+Ranger(I)DSE–UnternehmensprofilUC–70von35|4.2007 D-SMC直接在线SMC技术DSE–UnternehmensprofilUC–71von35|4.2007 由迪芬巴赫参与开发的直接在线SMC生产技术填充剂定量给料混合单元工件压制成型液态组份料模切料装置纤维混合喂料单元产品：发动机盖，油底壳加入玻纤DSE–UnternehmensprofilUC–72von35|4.2007 D-SMC-最新研发的结果，最新的SMC技术直接SMC优点：1.直接使用树脂原料，节省购买片材费用，成本大幅度下降2.避免运输和储存过程中的性能衰减3.工艺和配方灵活，调整非常方便，从材料到制品在一条生产线上连续完成。4.根据制品要求设计材料配方，所需熟化时间短，生产率高5.可以实现A级表面，并且由于是即时生产，充分熟化，制品不但品质高而且重复性好。6.直接模压成型避免二次加热性能损耗，同时节省能源DSE–UnternehmensprofilUC–73von35|4.2007 D-SMC-最新研发的结果，最新的SMC技术D-SMC实际应用2007年10月德国K-Show展品大众高尔夫轿车发动机罩在迪芬巴赫试验中心生产：3600吨压机，带水平控制DSE–UnternehmensprofilUC–74von35|4.2007 迪芬巴赫成型设备中国独家代理北京德克科技有限公司北京，朝阳门外，延静西里2号华商大厦，1511电：010-65949901，65949983传：010-65949983邮编：100025网页：www.chinadeck.cnEmail:flora@chinadeck.cnDSE–UnternehmensprofilUC–75von35|4.2007 DSE–UnternehmensprofilUC–76von35|4.2007