采用長玻纖增強材料制成的部件具有重量輕、硬度高、較好的彈性模量，以及較高的抗沖擊強度和抗拉伸強度等特點，因此在汽車工業中得到了廣泛應用。科倍隆W&P公司的D-LFT長玻纖一步法在線擠出配混工藝，實現了物料的柔性混煉分散及均化過程，提高了產品質量，降低了生產成本。

隨著長玻纖在線配混工藝技術的不斷進步，在過去的10年里，長玻纖配混的生產增長了3倍，其中尤其是長度高達100mm的玻纖或天然纖維的增強配混生產發展迅速，僅汽車和交通運輸領域就占據了大約95％的市場份額。近年來，一步法的長玻纖在線配混工藝在實現經濟高效生產的同時，還可靠地保證了產品的質量，從而為長玻纖配混生產提供了經濟、高效、便捷的生產方式。

在長玻纖配混技術領域中，D-LFT長玻纖一步法在線擠出配混工藝已經成為熱塑性塑料長玻纖填充的成熟工藝。在該工藝技術中，通過和下游的壓機組合，省去了半成品加工步驟，可直接將玻纖、聚合物和添加劑混合分散，從而使得LFT長玻纖制品能夠將擠出部件的柔性設計和卓越的機械性能更好地結合在一起，保證了產品質量，提高了生產效率。

D-LFT長玻纖一步法在線擠出配混工藝具有如下優點：

● 省去了半成品加工步驟，降低了原料成本；

● 便捷的產品設計；

● 較高的自動化生產線（僅需要一個操作人員進行監測和維護）；

● 較短的部件加工周期，提高了生產效率；

● 較低的廢品率；

● 100％邊角料回收再利用；

● 較小的設備占地空間。

該生產工藝使用的核心設備是ZSK雙螺桿混煉機，它主要包含以下單元：

● 驅動電機；

● 減速箱，帶有止推軸承系統和潤滑油系統；

● 擠出機加工段；

● 擠出機排料單元。

其中，擠出機的加工段由單個的機筒以模塊化方式構成，并包括一套同向旋轉螺桿。工程師可以選擇不同結構的機筒和螺桿塊進行組合，然后將螺桿塊安裝到漸開線式花鍵的芯軸上，從而可為不同的產品配方設定不同的工藝配置。

圖2D-LFT生產線

ZSK雙螺桿混煉機的工作原理

在ZSK雙螺桿混煉機中，配置了特殊的螺桿，以用于長玻纖的配混，其作用是：

● 聚合物熔融；

● 聚合物柔性混合和均化；

● 長玻纖通過螺桿的旋轉被帶入到機筒中，然后被熔融料包裹，經過螺桿塊剪斷和分散。

通常，在擠出機的上游有失重計量秤為聚合物稱重，如果需要，也可以同時為添加劑和顏料配置失重秤。物料的各個組分通過計量秤被連續均勻地喂入擠出機中，確保了產品質量的穩定性。

隨著擠出機螺桿的旋轉，擠出機以平穩的牽引力帶入玻纖，將其切斷，和熔融料混合并分散，螺桿的特別設計使其能夠適應聚合物和玻纖的物料特性。在擠出機運行的過程中，每股長玻纖均由控制系統監測，玻纖的斷裂或缺失可以通過監測系統將信號反饋到主控制面板，給操作人員以警報提示。

為了對產品的質量進行穩定的控制，可以在控制器中設置停機限定功能，玻纖的線軸也可以在擠出機連續運行的同時被更換，此外，每一個玻纖的喂料裝置都有各自的輸送通道。

在熔融物料配混的過程中，熔融的長玻纖物料從機頭被連續擠出。料塊的擠出是一個復雜的工藝過程，首先，熔融料在機頭的出口被切割成預先設定的長度，然后將平板熔融料送到保溫傳送帶，傳送帶的速度可通過緩沖與物料的出口速度保持一致，物料的保溫是通過強制熱空氣箱體來實現的。接著，熔融料從箱體轉移到分揀輸送單元，通過機器人或操作人員將它們放入壓機，最后壓制成制品。

高度自調節模口的擠出工藝

在模具中擠出制品的位置和形狀不僅決定了壓機所需的壓力，同時也會影響最終制品的翹曲程度及厚度偏差等特性。

將熔融料塊以兩層或三層疊加的方式放入壓機中成型是一種比較成熟的生產工藝，這種方法至今仍然應用于GMT玻纖增強生產中。為使得以上工藝實現自動化操作，可采用帶往復移動氣缸的針型機械手，以將多層料塊自動疊加在一起，然后壓制成成品。

擠出機機頭的模口除了可以手動調節高度外，同時還裝有伺服電機，可對模口進行在線自動調節，以滿足不同的生產工藝要求。其中最為核心的控制是擠出機在線擠出的過程中，通過自動調節來保持擠出機、機頭切刀和熔融料塊輸送帶的同步運行。

圖3 D-LFT系統生產線示意圖 1、失重喂料秤；2、長玻纖喂料系統；3、電機；4、真空泵；5、機頭切刀；6、輸送帶；7、機械手；8、壓機

由于機頭模口的高度調節會帶來熔融料塊速度的改變，所以要對機頭內部的物料速度及時進行補償和修正，以使熔融料的擠出和擠出機的速度保持一致。

總之，高度自調節模口的擠出工藝具有如下優點：

● 可降低40％的壓機壓力（實際數據取決于玻纖的含量及制品的形狀）；

● 壓機運行時，由于料塊中的玻纖不會重新定向，因此避免了制品的扭曲；

● 可獲得均一的制品厚度；

● 針型操作夾具的操作簡單方便。

快速便捷的安裝和調試

D-LFT生產線采用了模塊化和即插接口的設計，這使得設備一到達客戶處，就可以組裝連接并帶料試機，從而極大地縮短了調試時間，其安裝和調試一般只需兩周就可以完成。此外，利用該生產線，能夠很方便地將GMT工藝轉換到D-LFT工藝，縮短了壓機的空閑時間。