تستمر تقنية البلاستيك الحراري للألياف الطويلة (LFT) في التطور. بينما تحتفظ تطبيقات السيارات بهيمنتها على السوق ، فإن مجالات الصناعة الأخرى تنجذب بشكل متزايد إلى الوعد بالوزن الخفيف والقوة العالية - على سبيل المثال ، يمكن لمركبات LFT PP ، أن تقدم بدائل منخفضة التكلفة للمعادن بالإضافة إلى البوليمرات الهندسية عالية التكلفة.

الاختراق المستمر لشركات LFT PPounds في قطاع السيارات

وفقًا لتقرير صادر عن AMI Consulting في سبتمبر 2021 ، يستمر اختراق سوق PP في الارتفاع. يحدد التقرير استخدام LFT PP في شكل حبيبات (LDT-G) ومركب LFT PP (LDT-D) ويتتبع الاستخدام في جميع أنحاء العالم. قالت الشركة إن LFT PP يستخدم على نطاق واسع في حوامل الواجهة الأمامية للسيارات ، وحوامل لوحة القيادة ، وألواح الأبواب ، ووحدات التحكم ، والدواسات ، والدروع السفلية والعديد من تطبيقات السيارات الأخرى. تتمثل إحدى ميزات هذه التطبيقات في أن LFT PP تحل محل الفولاذ - وبالتالي تقليل الوزن - أو اللدائن الهندسية الأكثر تكلفة.

تتوقع AMI Consulting أن LFT PP ستحافظ على نمو قوي حتى عام 2025. على الرغم من اختلاف معدلات النمو عبر قطاعات التطبيقات ، وتصنيع المعدات الأصلية للسيارات ، والأسواق الجغرافية. في الماضي ، كانت أوروبا رائدة في مبيعات LFT ، لكن هذا تغير. تمثل آسيا 50٪ من الطلب العالمي على PP LFT في عام 2020 ، مقارنة بـ 26٪ في أوروبا و 24٪ في الأمريكتين (الجدول 1) ، وفقًا للتقرير.

الجدول 1: التوزيع العالمي للسوق LFT PP في العشرين سنة الماضية

واحدة من أسرع مجالات التطبيق نموًا هي أبواب الرفع لصناديق السيارات ، والتي تتراوح في التصميم من المعدن بالكامل إلى المعدن تقريبًا. في التصميمات الخالية من المعادن ، يتم استخدام LFT PP لتوفير القوة الهيكلية ويكملها PP عالي الأداء لتوفير بشرة خارجية قابلة للطلاء. في أكثر التطبيقات تطلبًا ، تكون عناصر LFT PP داخل الهيكل مكشوفة وبالتالي تتطلب لمسة جمالية جيدة. تعتبر أبواب الرفع البلاستيكية ذات قيمة خاصة لصانعي السيارات الكهربائية كطريقة جديدة لتقليل الوزن.

التحول إلى المركبات الكهربائية والهجينة ، بينما يهدد بعض تطبيقات البوليمر الحالية ، يخلق أيضًا فرصًا جديدة لـ LFT PP حيث يعيد المصممون التفكير في المفاهيم ويتبنون أساليب جديدة. يستشهد التقرير بمثال "frunk" في Tesla - حجرة احتياطية أو تخزين تقع في المقدمة. هذا من شأنه أن يستفيد من المساحة الموجودة في مقدمة السيارة للتخزين ، ولكن يجب تصميمه مع قدرة الواجهة الأمامية للسيارة التقليدية على امتصاص تأثير الاصطدام.

تم تأكيد الاهتمام القوي بمواد LFT من مختلف الصناعات من قبل شركة RTP ، التي تقدم مجموعة واسعة من مواد LFT. قال زاك هالفرسون ، مدير أعمال المنتجات المهيكلة في الشركة: "لا تزال الأجزاء المعدنية البديلة أو مركبات الألياف الزجاجية القصيرة المهندسة بشكل مفرط تشكل فرص نمو كبيرة". على سبيل المثال ، يمكن لمركبات البولي بروبيلين ذات الألياف الطويلة في كثير من الأحيان أن تحل محل مركبات بولي أميد الألياف الزجاجية القصيرة بنجاح لتوفير حل منخفض التكلفة وأقل كثافة. الخواص الميكانيكية والحرارية المرغوبة للبوليمر مع ميزة إضافية تتمثل في تقوية الألياف الطويلة ، ويقال إنها بديل جيد للمعادن في البيئات الصعبة بشكل خاص ،

الجدول 2: مركبات البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية الطويلة مع قوة شد تصل إلى 40٪.

قال هالفرسون إن صناعة السيارات تظل أكبر مستهلك للبلاستيك الحراري طويل الألياف ، وأي تغييرات في الصناعة ستؤثر على استخدامها.
بصفتنا المستخدم النهائي الأساسي لـ LFT ، فإن احتياجات الأداء في صناعة السيارات هي المحرك الرئيسي لتطوير LFT. تشمل التحديات الحالية قيودًا متزايدة الصرامة للمركبات العضوية المتطايرة ، والقدرة على تحمل الشيخوخة الحرارية طويلة المدى لأكثر من 1000 ساعة عند 150 درجة مئوية (الشكل 3) ، وخطية أقوى مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ، والقدرة على تحقيق تشطيب السطح من الدرجة A الجمالية بشكل مباشر خارج القالب. عادة يجب تلبية العديد من هذه المتطلبات في عملية التقديم.

الشكل 3: بيانات الشيخوخة الحرارية طويلة الأجل لمدة 1000 ساعة لمركبات PP المقواة بالألياف الطويلة بنسبة 40 ٪ من RTP في درجات حرارة مختلفة.

لمواجهة هذه التحديات المتعلقة بالسيارات ، يقوم فريق تطوير المنتجات في شركة Xiamen LFT البلاستيكية المركبة ، المحدودة باستمرار بتجربة مجموعات تجريبية واسعة من التركيبات الجديدة ، وتطوير منتجات مضادة للأشعة فوق البنفسجية .

توفير خيارات مستدامة ومتعددة الاستخدامات

تعد تقنية الألياف الطويلة الآن منطقة ناضجة في سوق اللدائن الحرارية. لقد مر ما يقرب من 40 عامًا منذ أن تم إدخال اللدائن الحرارية المقواة بالألياف الطويلة لأول مرة في أوائل الثمانينيات. لذا فإن الصناعة هي بالتأكيد في مرحلة النضج أو تصل إلى مرحلة النضج ، لا سيما في السلع الخاصة بالمواد مثل الألياف الزجاجية الطويلة من مادة البولي بروبيلين ، حيث يوجد بها عدد كبير من الموردين. تشير معظم تقارير أبحاث السوق إلى أن سوق مواد الألياف الطويلة سيستمر في النمو بمعدل نمو سنوي مركب من رقم واحد مرتفع في المستقبل المنظور. كان النمو بارزًا في صناعة السيارات ، حيث يتم تقييم مواد الألياف الطويلة نظرًا لقدراتها خفيفة الوزن في سيناريوهات استبدال المعادن. تزامن النمو في استخدام المواد مع زيادة الإنتاج العالمي للسيارات والشاحنات. النقل ليس الجزء الوحيد في السوق الذي يركز على فقدان الوزن. المنتجات التقديرية للمستهلكين ، وخاصة المعدات الرياضية والصناعية ، تتجه نحو المزيد من الأجهزة المحمولة التي تجعل الحياة أسهل للمستخدمين. في حين أن الوزن الخفيف غالبًا ما يكون الخيار الأول لمصممي المنتجات ، فإن التغيير في المركبات المعدنية يوفر العديد من الفوائد الأخرى. يعد خفض التكلفة محركًا رئيسيًا ، ويمكن تحقيقه بسهولة عند التحول من تصنيع المعادن إلى إنتاج القولبة بالحقن. يمكن أيضًا أن تنتج الخصائص الشبيهة بالمعادن لمركبات الألياف الطويلة ، جنبًا إلى جنب مع متانتها الممتازة ، منتجات قوية جدًا. عادة ما يتم تصنيع هذه المنتجات مع وضع إمكانات إعادة التدوير في الاعتبار. في عالم يهتم بشكل متزايد بدورة حياة المواد ، يعد هذا اعتبارًا ضروريًا. في حين أن الوزن الخفيف غالبًا ما يكون الخيار الأول لمصممي المنتجات ، فإن التغيير في المركبات المعدنية يوفر العديد من الفوائد الأخرى. يعد خفض التكلفة محركًا رئيسيًا ، ويمكن تحقيقه بسهولة عند التحول من تصنيع المعادن إلى إنتاج القولبة بالحقن. يمكن أيضًا أن تنتج الخصائص الشبيهة بالمعادن لمركبات الألياف الطويلة ، جنبًا إلى جنب مع متانتها الممتازة ، منتجات قوية جدًا. عادة ما يتم تصنيع هذه المنتجات مع وضع إمكانات إعادة التدوير في الاعتبار. في عالم يهتم بشكل متزايد بدورة حياة المواد ، يعد هذا اعتبارًا ضروريًا. في حين أن الوزن الخفيف غالبًا ما يكون الخيار الأول لمصممي المنتجات ، فإن التغيير في المركبات المعدنية يوفر العديد من الفوائد الأخرى. يعد خفض التكلفة محركًا رئيسيًا ، ويمكن تحقيقه بسهولة عند التحول من تصنيع المعادن إلى إنتاج القولبة بالحقن. يمكن أيضًا أن تنتج الخصائص الشبيهة بالمعادن لمركبات الألياف الطويلة ، جنبًا إلى جنب مع متانتها الممتازة ، منتجات قوية جدًا. عادة ما يتم تصنيع هذه المنتجات مع وضع إمكانات إعادة التدوير في الاعتبار. في عالم يهتم بشكل متزايد بدورة حياة المواد ، يعد هذا اعتبارًا ضروريًا. بالإضافة إلى متانتها الممتازة ، يمكن أيضًا إنتاج منتجات قوية جدًا. عادة ما يتم تصنيع هذه المنتجات مع وضع إمكانات إعادة التدوير في الاعتبار. في عالم يهتم بشكل متزايد بدورة حياة المواد ، يعد هذا اعتبارًا ضروريًا. بالإضافة إلى متانتها الممتازة ، يمكن أيضًا إنتاج منتجات قوية جدًا. عادة ما يتم تصنيع هذه المنتجات مع وضع إمكانات إعادة التدوير في الاعتبار. في عالم يهتم بشكل متزايد بدورة حياة المواد ، يعد هذا اعتبارًا ضروريًا.

تُقدَّر LFT لخفة وزنها وقوتها في تطبيقات مثل المركبات على الطرق الوعرة.