2012年4月福建海源自動化機械股份有限公司(以下簡稱：海源機械)成功開發出我國條全自動直接在線長纖維增強熱塑性復合材料(LFT―D)模壓生產線(見圖一)的消息在業內不脛而走，一時間在復合材料行業和汽車行業引起了巨大的震動和反響!客戶趨之若鶩，紛紛前往海源機械考察洽談和下訂單。而在這之前，我國在長纖維增強熱塑性復合材料模壓生產線裝備方面是個空白，在上也僅德國有一家企業能提供如此全自動高水平的裝備。海源機械公司瞄準市場的空白和行業的制高點攻堅克難開發的全自動LFT―D模壓生產線為什么會取得如此轟動的效果呢?主要是它不僅打破了行業的壟斷，而且具有完全的自主知識產權和創新：不僅填補了我國熱塑性復合材料成套自動化裝備的空白，而且為汽車工業輕量化和熱塑性復合材料汽車零部件發展提供了有力的裝備保障，滿足了汽車工業對復合材料零部件大批量、低成本、高質量的市場需求。

　　海源機械公司開發的全自動LFT―D模壓生產線主要的市場應用和特點如下：

　　一、應用

　　長纖維增強熱塑性復合材料在線混合和模壓成型技術(簡稱LFT―D模壓技術)上世紀末由美國CPI公司先發明，本世紀初在歐洲得到了快速的發展，被認為是一種可用于替換傳統的GMT模壓成型和LFT―G注射成型的新技術，可以用較便宜的成本生產出更為堅固的大型汽車零部件而受到青睞。但由于LFT―D成套模壓生產線裝備，上僅德國有一家公司能夠提供，形成了技術和價格上的壟斷，使這項技術的推廣應用造成了較高的前期投資成本和風險，迫使具有巨大應用市場的至今還處于早期的商業化推廣應用階段。海源機械公司全自動LFT―D模壓生產線的開發成功將會大大推進我國熱塑性復合材料和熱塑性復合材料汽車零部件的發展，具有十分廣闊的發展前景。
　　在汽車工業，由于長纖維增強熱塑性復合材料不僅密度低(1.1～1.4g／cm³)而且具有很好的力學性能，其拉伸強度、彈性模量、沖擊韌性、耐熱性、耐蠕變性能均明顯優于短纖維增強的熱塑性塑料，特別是抗沖擊性能高通常被設計用于汽車的結構件和半結構件，如：前、后吸能保險杠，前端模塊骨架，儀表臺骨架，前、后座椅骨架，車門模塊骨架，備胎倉，電池箱以及車身底部護板和隔聲罩等(見圖二)。近年來，還有些汽車的后舉門內結構板，踏步板都有選用LFT―D材料制成，在應用上得到不斷的創新和拓展。
　　除了汽車工業外，LFT―D模壓技術還廣泛用于機械、建筑、體育娛樂、電氣電子、物流和園藝等各個工業、民用領域(見圖三)。

　　二、特點

　　1、工藝先進
　　海源機械公司開發的全自動LFT―D模壓生產線具有水平，不僅實現全自動，而且根據熱塑性復合材料成型工藝的特點進行專門設計制造，實現了模壓制品快速，精準，節能，可靠的工藝要求。
　　(1)海源機械的全自動壓機快的運行速度可以達到800mm／s．可以適應各種熱塑性復合材料制品的壓制工藝要求?？斓娜珘褐屏π纬蓵r間可以小于0.5秒。壓制工藝的循環時間可以達到30秒之內。壓機采用組合框架結構設計，經過有限元分析計算，保證了機體具有良好的剛度和強度，提高了壓機的工作精度。
　　(2)壓機泵站采用泵一蓄能器復合動力，較傳統壓機可以節約能源達40％以上。
　　(3)壓機引進國際先進技術，采用獨特的主動平行控制系統。壓制的實際運行平行偏差可以控制在0.06mm～0.6mm。確保LFT―D產品具有一流的質量。
　　(4)采用專有的壓機數據分析軟件，采集信號由數據總線傳遞，全部生產過程由PLC或CNC控制。
　　(5)采用具有自主知識產權的纖維精確稱量配料系統和預熱系統，可以保證LFT―D配料的準確性和與樹脂的浸潤效果。
　　(6)采用專業定制的雙擠出機系統和螺桿組合，以適應各種不同的塑化工藝要求和玻纖含量，達到大的靈活性。并盡可能保證纖維在制品中少折損和纖維分布均勻、分散均勻，使制品具有好的強度和剛度。
　　(7)采用專業定制的纖維切斷機保證按需要長度切斷纖維，實際制品所含纖維長度可調，大長度可達到50mm。
　　(8)LFT―D系統的轉速和產出量由PLC協調控制，單股玻纖斷送(5股以下)可以通過自動提高機器運行速度進行補償，保證生產線的運行正常和連續性。
　　2、降低成本
　　汽車工業由于輕量化和可回收的要求，越來越多地使用輕質高強可循環使用的熱塑性復合材料來生產汽車零部件，通常由GMT(玻纖氈增強熱塑性片材)和LFT―G(長纖維增強熱塑性復合材料顆粒料)來實現，但這兩種工藝均為二步法工藝，即先需制成半成品(板材或粒料)再通過模壓或注塑制成零件，成本相對比較高。為了降低成本，減少生產、轉運和半成品存儲的費用，LFT―D模壓技術應運而生，這是一種先進的一步法生產工藝，這種工藝的主要特點是將玻璃纖維粗紗直接連續地送入到聚合物熔體中然后按需裁切壓制成型。根據歐洲資料介紹，用LFT―D模壓技術生產大型結構件要比GMT材料壓制成型的零部件價格便宜40～50％，比LFT―G粒料注射成型的零部件價格便宜30～40％。這也是LFT―D模壓技術在歐美得到快速發展的主要原因。海源機械公司開發成功全自動LFT―D模壓生產線對于明顯受到成本驅動的汽車市場無疑是個福音。
　　采用一步法工藝不但使成本明顯下降提高了經濟效益，還由于減少了一次加熱塑化過程，使材料的熱應力降至低，可獲得很好的流動特性以及一致的玻纖含量。
　　3、大批量
　　復合材料作為一種優秀的輕量化材料早已為汽車行業所認識，但為什么復合材料在的汽車工業中推廣應用并不廣泛也不積極，其中有一個重要的原因是國內實際應用的復合材料絕大多數是熱固性復合材料，熱固性復合材料不僅回收利用較為困難，其熱固性樹脂基體在成型過程中需要進行化學交聯反應，需要一定的反應時間。以SMC制品為例，其成型周期約需5分鐘甚至更長的時間，這對于需要大批量工業化生產的汽車工業顯然是不適應也是不能接受的。而LFT―D模壓技術是長纖維增強熱塑性復合材料，熱塑性樹脂的聚合反應通常在復合材料成型之前已完成，模壓工藝過程僅僅是一個加熱熔融變形，冷卻固結定型的一個物理變化過程，其成型周期一般為20～60秒。海源機械公司開發成功的全自動LFT―D模壓生產線生產效率高，其年生產能力達到60～70萬件，如采用一機雙模的話還能使產量翻番，不僅滿足了汽車工業大批量生產的需要，還大大降抵了制造成本(見圖四)。

　　4、靈活通用
　　LFT―D模壓技術另外一大優點是材料可設計，充分體現了靈活通用自由度大的優勢。LFT―D模壓工藝技術可以使材料的配方完全適配使用的要求，材料的選擇不再受半成品材料供應商的限制，纖維的種類、長短、含量和基體樹脂組成均能按制品的技術要求進行自我調整，真正可以做到制品性價比佳的狀態。除此之外，海源機械公司開發成功的全自動LFT―D模壓生產線理論上還是一條特別的通用生產線，對不同成型零件要求規定的使用材料，可在壓模之前直接由在線確定的原材料混合配制，其原材料既可以是玻璃纖維也可以是碳纖維、硼纖維、Kevlar纖維、芳綸纖維、天然植物纖維等；既可以是聚丙烯樹脂也可以是聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等各種熱塑性樹脂；各種添加劑，如色母粒料、滑石粉、碳酸鈣或白堊粉等均可以添加以實現配色、影響成本和流動性等。
　　5、再循環
　　隨著各國汽車工業對環保的重視和政策法規的制訂，汽車生產的綠色環保也日益提上議事日程。我們知道熱塑性復合材料是可以再循環回收的環保綠色材料，對于這一點我們毫不懷疑，海源機械公司開發成功的全自動LFT―D模壓生產線不僅生產綠色環保的制品還提供了可進一步實現經濟和環保的再循環通道。通常在生產工序中會產生廢料，零部件完成壽命周期后拆卸的廢料也需回收，在海源機械公司全自動LFT―D模壓生產線上專門設計了供
LFT回料再循環利用的通道，將廢料粉碎成6～10mm的粒料通過一套附加的自動送料和計量裝置再送進到雙螺桿擠出機中，大回收廢料添加量可達擠出機產量的20％而對制品性能沒有影響，真正實現了廢料回收再循環，100％無廢料的綠色環保生產。

　　三、結束語

　　管理咨詢和市場研究公司Lucintel在其新發布的《2012～2017熱塑性復合材料市場機遇：趨勢、預測和機遇分析》報告中預計在今后五年中熱塑性復合材料市場將以4.9％的復合年均增長率增長，在2017年達到82億美元。報告特別指出：交通運輸是熱塑性復合材料的大市場，并將在預測期內推動熱塑性復合材料市場發展。Lucintel的研究還表明，熱塑性復合材料在極需減輕重量、節省燃料及其它性能效益的用途中正在擴大應用，指出：雖然受到能源費用上升的限制和更低成本材料的競爭，在、俄羅斯、巴西、印度這些新興經濟，由于汽車產量的提高和熱塑性復合材料在汽車中應用的增加，熱塑性復合材料有著顯著的機遇。
　　海源機械公司開發成功的全自動LFT―D模壓生產線為汽車工業實現節能、減排、輕量化提供了價廉物美的成套自動化裝備，汽車工業有志于節能、減排、輕量化的汽車零部件企業和企業家抓住熱塑性復合材料零部件大發展的機遇趁勢而上吧。