O polipropileno reforçado com fibra de vidro longa (LGFPP) é um material compósito de polipropileno modificado com fibras de vidro de 10 a 25 mm de comprimento, moldado em uma estrutura tridimensional por meio de processos como injeção, abreviado como LGFPP. Devido ao seu excelente desempenho geral, o LGFPP tem sido cada vez mais utilizado na indústria automotiva.
Características e vantagens do polipropileno reforçado com fibra de vidro longa
- Boa estabilidade dimensional
- Excelente resistência à fadiga
- Desempenho de baixa fluência
- Pequena anisotropia, baixa deformação por empenamento
- Excelentes propriedades mecânicas, especialmente resistência ao impacto.
- Boa fluidez, adequada para processamento de produtos de paredes finas.
O polipropileno reforçado com fibra de vidro de 10 a 25 mm de comprimento (LGFPP) apresenta maior resistência, rigidez, tenacidade, estabilidade dimensional e menor empenamento em comparação com o polipropileno reforçado com fibra de vidro de 4 a 7 mm de comprimento (GFPP). Além disso, o polipropileno reforçado com fibra de vidro longa não apresenta fluência significativa mesmo quando submetido a altas temperaturas de 100 °C, e possui melhor resistência à fluência do que o polipropileno reforçado com fibra de vidro curta.
No produto moldado por injeção, as fibras de vidro longas são dispostas em uma estrutura de rede tridimensional. Mesmo após a queima do substrato de polipropileno, a rede de fibras de vidro longas ainda forma um esqueleto de fibra de vidro com certa resistência, enquanto as fibras de vidro curtas geralmente se tornam um esqueleto de fibra sem resistência após a queima. Essa situação ocorre principalmente porque a relação comprimento/diâmetro da fibra de reforço determina o efeito de reforço. Cargas e fibras de vidro curtas com uma relação de aspecto crítica inferior a 100 não oferecem reforço, enquanto fibras de vidro longas com uma relação de aspecto crítica superior a 100 desempenham um papel de reforço.
Em comparação com materiais metálicos e compósitos termofixos, o plástico de fibra de vidro longa possui baixa densidade, permitindo uma redução de 20% a 50% no peso da mesma peça. O plástico de fibra de vidro longa oferece aos projetistas maior flexibilidade de design, possibilitando a moldagem de formas complexas. A utilização de um número reduzido de componentes e peças integradas diminui os custos de moldagem (em geral, o custo de moldes de injeção de plástico de fibra de vidro longa corresponde a cerca de 20% do custo de moldes de estampagem metálica) e reduz o consumo de energia (o consumo energético na produção de plásticos de fibra de vidro longa é de apenas 60% a 80% do consumo de produtos de aço e de 35% a 50% do consumo de produtos de alumínio), simplificando o processo de montagem.
Aplicação de polipropileno reforçado com fibra de vidro longa em peças automotivas
O polipropileno reforçado com fibras longas é utilizado na estrutura da carroceria do painel do carro, suporte da bateria, módulo frontal, caixa de controle, estrutura de suporte do assento, compartimento do estepe, para-lama, cobertura do chassi, barreira acústica, estrutura da porta traseira, etc.
Módulo frontal: Para módulos frontais automotivos, o uso de LGFPP (com 30% de conteúdo de LGF) permite a integração de mais de 10 componentes metálicos tradicionais, como radiadores, alto-falantes, condensadores e suportes, em uma única peça. O material é mais resistente à corrosão do que as peças metálicas, possui baixa densidade, peso reduzido em cerca de 30% e oferece maior liberdade de design. Além disso, pode ser reciclado diretamente, sem necessidade de triagem ou processamento, reduzindo os custos de fabricação e apresentando vantagens significativas em termos de redução de custos.
Estrutura do painel de instrumentos: Para materiais flexíveis da estrutura do painel de instrumentos, o uso de LGFPP (polipropileno de baixa densidade) apresenta maior resistência, maior módulo de flexão e melhor fluidez do que materiais de PP (polipropileno) com carga. Mantendo a mesma resistência, a espessura do painel de instrumentos pode ser reduzida, diminuindo o peso. A redução de peso geralmente chega a cerca de 20%. Além disso, o suporte tradicional do painel de instrumentos, composto por múltiplos componentes, pode ser integrado em um único módulo. Ademais, a escolha do material para o corpo do duto de desembaçamento frontal e para a estrutura central do painel geralmente segue o mesmo padrão da estrutura principal, o que contribui para uma redução de peso ainda maior.
Encosto: Pode substituir a estrutura de aço tradicional, reduzindo o peso em 20%, e oferece excelente liberdade de design, desempenho mecânico e recursos como maior espaço para sentar.
A importância da aplicação do polipropileno reforçado com fibra de vidro longa no setor automotivo.
Em termos de substituição de materiais, os produtos de polipropileno reforçado com fibra de vidro longa podem reduzir peso e custo simultaneamente. No passado, materiais reforçados com fibra de vidro curta substituíram materiais metálicos. Nos últimos anos, com a aplicação e o desenvolvimento de materiais leves, os materiais de polipropileno reforçado com fibra de vidro longa têm gradualmente substituído os plásticos reforçados com fibra de vidro curta em um número crescente de autopeças, impulsionando ainda mais a pesquisa e a aplicação de materiais LGFPP em automóveis.
Data da publicação: 13/09/2021
