Достаточно упомянуть лишь актуальную дискуссию об эмиссии С02 и требование узаконить предельные значения выбросов. Поэтому во всех сегментах экономики, занятых производством средств передвижения будь то автомобилестроение, железнодорожный транспорт или авиация и космонавтика идет поиск технически и экономически приемлемых решений для снижения расхода топлива за счет облегченной конструкции. Конструкционные детали из пластмасс, армированных волокном (волокнитов), обладают необходимым набором свойств и позволяют изготавливать и перерабатывать даже комплексные облегченные конструкции с особыми структурными и функциональными свойствами (облегченная конструкция с интегрированными функциями). Ведутся работы по дальнейшей оптимизации пригодных методов изготовления, при этом особую роль будет играть литье под давлением, так как здесь в распоряжение предоставляется технология для реализации и трехмерной геометрии армирования волокнами. Исходная ситуация Пластмассы, армированные волокном, различаются, прежде всего, по базовому материалу, матрице: реактопласт это или термопласт. От материала матрицы зависит технология, пригодная для переработки (рис. 1). Так для переработки волокнитов с матрицей из реактопластов используется технология прессования, литья под давлением, а также реакционного литьевого формования, в то время как для волокнитов с матрицей из термопластов используется технология прессования и литья под давлением. Двумя интересными методами реакционного литьевого формования для переработки вона основе полиуретана для деталей облегченных конструкций являются литье материалов с длинноволоконным компонентом LFI(Long Fiber Injection). LFI-технология была предложена как выгодная по затратам альтернатива методу структурного реакционного литьевого формования (S-RIM). Преимущества LFI в плане снижения издержек обусловлены в первую очередь недорогим исходным продуктом, так как перерабатываемые пучки стекловолокон приблизительно на 50 % дешевле стекломатов. Кроме того, экономия достигается и при переработке. Стекломаты, необходимые для метода структурного реакционного литьевого формования, должны предварительно формоваться и штамповаться, что наряду с дополнительной технологической операцией связано с расходами на утилизацию отходов штамповки. К тому же ручная погрузка-разгрузка стекломатов создает определенные проблемы, так как она, например, повышает расходы на использование рабочей силы. особый интерес, если, кроме снижения веса, целью явля¬ете и высокая жесткость изгибе. Вместо стекломатов также могут перерабатываться маты из натурального волокна. Волокниты с матрицей из термопластов Наиболее интересной группой материалов - как с точки зрения потенциала развития технологии, так и с точки показателей роста – в настоящее время считаются волокниты с матрицей из термопластов, в то время как в динамике волокнитов с матрицей из реактопластов уже довольно продолжительное время наблюдается тенденция к стабилизации (хотя и на весьма высоком уровне). Так в производстве термопластов, армированных длинными волокнами (LFT), можно видеть, что внедренный и технологически безопасный метод переработки стекломатов на основе термопластов (GMT) за прошедшие годы все больше и больше подвергается «атакам» со стороны непосредственной подготовки смеси матрицы и волокон на шнековых машинах (экструдере, машинах для литья под давлением). Здесь тоже определенную роль играют расходы, так как для переработки стекломатов на основе термопластов необходимо сначала изготовить стекловолоконные маты и заготовки, нагреть их и затем подать на пресс. Б сравнении с этим подготовка на шнековом агрегате производится при значительно более эффективном расходе энергии за одну технологическую операцию. При так называемых прямых процессах армирования длинными волокнами армирующие волокна непосредственно подводятся к машинному модулю пластификации и компаундирования в качестве бесконечных пучков (технология D-LFT) или в форме длиноволоконных гранулятов (LFG). Уже в середине девяностых годов последовало внедрение на рынок гранулированных материалов с длиной волокон от 3 до 25 мм. Эти длиноволоконные системы перерабатываются главным образом машинами для литья под давлением. Позднее, в конце девяностых годов, на рынок была внедрена технология D-LFT. Причины смены материалов и технологии становятся понятными при сравнении методов по таким параметрам как свойства конструкционных деталей и издержки.
|