O LFT-G é uma abreviatura para Long Fiber Reinforced Thermoplastic Granules, um termo técnico da ciência dos materiais. É utilizado principalmente nas indústrias como a automotiva, a eletrônica e a aeroespacial, onde são necessários materiais de alta resistência e baixo peso. O LFT-G é um material granular reforçado com fibras longas, formado pela impregnação de fibras de vidro contínuas ou fibras de carbono em resinas termoplásticas (como polipropileno (PP), nylon (PA) e polibutileno tereftalato (PBT)) através de um processo especial. A sua fibra tem uma comprimento entre 5 e 25 mm, significativamente maior do que o de materiais reforçados com fibras curtas (comprimento de fibra <1 mm), thus significantly improving the material’s mechanical properties.

Características

O LFT-G (grânulos de composto termoplástico reforçado com fibras longas) apresenta vantagens significativas em propriedades mecânicas, estabilidade térmica, adaptabilidade ao processamento e características ambientais, devido à sua estrutura sinérgica única de fibra-matriz. A seguir, apresenta-se uma análise multidimensional baseada em dados medidos e casos de aplicação:

I. Propriedades mecânicas: Esqueleto rígido construído por uma rede de fibras longas

1. Alta resistência e elevado módulo

O LFT-G conserva mais de 80% da sua extensão de fibra após o moldagem (aproximadamente 3,2-6,4 mm), formando uma rede de suporte tridimensional que melhora significativamente as propriedades mecânicas. Por exemplo, o PA66-LGF50 tem uma resistência à tração de 275 MPa e um módulo de flexão de 16 GPa, que são 1,15 vezes e 1,05 vezes, respectivamente, do PA66-GF50 com fibras curtas.

O PP-LGF50 possui um módulo de flexão de 9,2 GPa, que é inferior ao da liga de alumínio (aproximadamente 70 GPa), mas sua densidade é apenas 1,32 g/cm³ e seu módulo específico (6,97 GPa·cm³/g) supera largamente o da liga de alumínio (4,37 GPa·cm³/g).

2. Resistência ao impacto e à fadiga

O efeito de ponteamento das fibras longas absorve eficazmente a energia de impacto. Por exemplo, a resistência ao impacto entalhado do PA6-LGF30 é de 28 kJ/m², 40% maior do que o do PA6-GF15 com fibras curtas.

O PP-LGF50 mantém uma tensão de 70 MPa durante 10⁷ ciclos, o que o torna adequado para componentes sujeitos a vibrações a longo prazo, como os suportes de motor.

3. Resistência ao deslizamento e estabilidade dimensional

As fibras longas restringem o movimento das cadeias moleculares da matriz, suprimindo significativamente a deformação por creep. Por exemplo, a deformação por creep do PBT-LGF a 100°C e uma tensão de 10 MPa é apenas de 0,5%, 60% menor do que o do PBT-GF30 com fibras curtas.

Com uma taxa de contração do molde de apenas 0,1% a 0,3%, é adequada para a fabricação de componentes estruturais de alta precisão (como carcaças de câmbios automotivos).

II. Propriedades térmicas: Adaptabilidade à temperatura em vários cenários

1. Estabilidade a altas temperaturas

Diferentes materiais à base de resina apresentam resistência térmica diferente:

O PA66-LGF50 tem uma temperatura de distorção térmica (HDT) de 250 ℃ (1,8 MPa), capaz de suportar temperaturas superiores a 200 ℃ nos compartimentos dos motores.

O PEEK-LGF50 conserva 80% de suas propriedades mecânicas a 315°C, o que o torna adequado para substituir ligas à base de níquel em componentes de câmaras de combustão de motores a reação.

2. Resistência à baixa temperatura

O PP-LGF30 conserva 75% da sua resistência ao impacto com ranhura a -40 °C, atendendo às necessidades dos componentes automotivos nas regiões do norte.

O PA6-LGF30 possui uma resistência à flexão de 290MPa a -30°C, uma diminuição de apenas 15% em comparação com a temperatura ambiente.

III. Rendimento do processamento: moldagem de alta eficiência e adaptabilidade a estruturas complexas

1. Vantagens do processo de moldagem por injeção

Produção em ciclo curto: Os ciclos de moldagem por injeção geralmente são inferiores a 60 segundos por peça, mais de 50% mais curtos do que a estampagem de metal. Por exemplo, o módulo frontal do BMW i3 utiliza moldagem por injeção LFT-G PP-LGF50, com um tempo de ciclo de apenas 45 segundos, 30% mais rápido do que o material PA66.

Moldeamento de baixo esforço: através do design otimizado dos parafusos (por exemplo, um corredor frio com relação L/D de 8:1), a retenção da extensão das fibras pode chegar a 92%, evitando a quebra excessiva.

2. Capacidade de integração estrutural

Design de parede fina: Permite a utilização de componentes de precisão com espessura de parede de 1,2 mm (como carcaças de computadores portáteis), mantendo a rigidez.

Integração de vários componentes: o módulo frontal da série Volkswagen ID. integra 6 componentes de aço em um único processo de moldagem por injeção, reduzindo os passos de montagem e diminuindo os custos em 20%.

IV. Resistência à corrosão e adaptabilidade ambiental

1. Estabilidade química

O PPS-LGF40 não apresenta corrosão significativa em ambientes ácidos ou alcalinos com pH entre 3 e 11, o que o torna adequado para redes de distribuição de produtos químicos.

O PP-LGF50 apresenta uma excelente resistência à salpicação (ASTM B117) por 1000 horas sem oxidação, superior às ligas de alumínio (aproximadamente 500 horas).

2. Resistência às intempéries e retardância ao fogo

O LFT-PP passou o teste de envelhecimento QUV (1000 horas) sem rachar e é adequado para capas de antenas de estações base 5G.

O PA6-LGF30 atinge uma classificação de retardamento de chama UL94 V-0 com uma espessura de 1,6 mm, atendendo aos requisitos de proteção contra incêndio para equipamentos eletrônicos.

V. Características ambientais: um elemento central da economia circular

1. Reciclabilidade: sistema de reciclagem em circuito fechado

A Ford Motor Company tritura as bandejas de baterias aposentadas e mistura-as com materiais virgens em uma proporção de 3:7 para produzir novos componentes para automóveis, mantendo mais de 90% do desempenho.

100% reciclabilidade: os materiais de resíduo podem ser reutilizados diretamente na produção sem perda de desempenho, oferecendo vantagens ambientais significativas em relação aos materiais termoplásticos (como o SMC).

2. Alternativa baseada em biopolímeros

O PLA-LGF20 apresenta uma taxa de degradação de >90% sob condições de compostagem em até 6 meses, cumprindo os padrões da norma EN 13432 da UE, e é adequado para uso em utensílios de mesa descartáveis.

Padrão de Emissão de Carbono Baixo: o LFT-G PP-LGF50 tem uma pegada de carbono de 2,8 kg CO₂/kg, apenas um terço da do alumínio.

VI. Vantagens comparativas em relação a outros materiais

Itens comparativos	LFT-G	Liga de alumínio	Materiais compostos de fibra curta
Densidade (g/cm³)	1.1-1.6	dois pontos sete	1.2-1.5
Força específica (MPa · cm³/g)	120-180	cento e vinte	80-120
Ciclo de processamento (segundos/peça)	45-60	120-180	30-50
resistência à corrosão	excelente (pH3-11)	média (requer tratamento superficial)	média
Custo de recuperação	baixo (taxa de retenção de desempenho)>90%)	alto (requer consumo de energia de fundição)	moderado (degradação de desempenho de 20% a 30%)

VII. Brechas tecnológicas futuras

1. Reforço sinérgico de várias fibras

Um sistema híbrido de fibra de vidro e fibra de carbono (como o PP/LGF20+LCF10) pode aumentar a resistência à tração em 15% enquanto reduz o custo em 10%.

2. Integração funcional inteligente

Tecnologia de auto-reparação: o LFT-G, com agentes de reparação em microcápsulas integrados, se auto-repara automaticamente quando as fissuras se propagam, prolongando sua vida útil em 50%, e é utilizado em rolamentos de pontes de trilhos de alta velocidade.

Design de rede condutiva térmica: o PA6-LGF40 modificado com grafeno possui uma condutividade térmica de 2,0 W/m·K e é utilizado em módulos de dissipação de calor de estações base 5G, reduzindo o consumo de energia em 15%.

3. Adaptabilidade ambiental extrema

O PEEK-LGF50 permanece estável em temperaturas de 300°C e pressões de 10 MPa no mar profundo, o que o torna adequado para uso em equipamentos aeroespaciais e de exploração marinha profunda.

LFT-G, through the synergistic effect of long fibers and thermoplastic resins, achieves an integrated performance of “lightweight, high strength, high temperature resistance, easy processing, and recyclability,” demonstrating irreplaceable advantages in replacing metals and traditional composite materials. With the decreasing cost of carbon fiber, the maturation of bio-based resin technology, and the advancement of intelligent modification, LFT-G will further penetrate high-end manufacturing fields, becoming one of the core materials supporting global industrial lightweighting and sustainable development.

Tipos

Os grânulos de composto termoplástico reforçado com fibras longas (LFT-G) podem ser classificados de várias maneiras, incluindo matriz de resina, fibras de reforço, características de processamento, modificações funcionais e cenários de aplicação. A seguir estão as principais classificações e exemplos típicos:

I. Classificação por tipo de matriz de resina

1. LFT-G baseado em resina de uso geral

Baseado em polipropileno (PP): de baixa densidade (aproximadamente 0,9-0,91 g/cm³), de baixo custo, utilizado extensivamente em componentes automotivos leves (como vigas de para-choques e bandejas de baterias) e em carcaças de aparelhos. Por exemplo, o LFT-G® PP-LGF30 possui um teor de fibra de 30%, uma resistência à tração de até 120 MPa e excelente resistência química.

Baseado em polietileno (PE): Excelente flexibilidade e resistência à água, adequado para aplicações resistentes à corrosão, como tubulações e tanques de armazenamento.

2. LFT-G baseado em plástico de engenharia

Baseado em nylon (PA): inclui PA6, PA66, PA12, etc. O PA66-LGF50 possui uma resistência à tração de até 247 MPa e é resistente ao calor (temperatura de operação a longo prazo). >150°C), comumente utilizado em componentes do compartimento do motor e em estruturas de assentos de automóveis.

Baseado em tereftalato de polibutileno (PBT): Excelente rigidez e estabilidade dimensional, adequado para conectores eletrônicos e componentes de instrumentos de precisão.

Baseado em poliuretano termoplástico (TPU): combina elasticidade e alta resistência, utilizado em blindagens de cabos, equipamentos esportivos (como esquis) e outras aplicações resistentes a impactos.

3. Resina de alta performance baseada em LFT-G

Baseado em sulfeto de polifenileno (PPS): resistente ao calor (acima de 220 °C), com forte retardância à chama (UL94 V-0), adequado para a indústria aeroespacial e radomes de estações base 5G.

Baseado em poliéter éter cetona (PEEK): resistente a temperaturas extremas (-160 °C a 260 °C) e à corrosão química, frequentemente utilizado em implantes médicos e equipamentos industriais de alta qualidade.

4. Baseado em polímero de ftalamida

Mantém alta resistência a altas temperaturas, adequado para componentes de turbocompressores automotivos.

5. LFT-G baseado em resina de origem biológica

Baseado em ácido polilactico (PLA): biodegradável, ecologicamente correto, utilizado em utensílios descartáveis, materiais de embalagem, etc.

II. Classificação por tipo de fibra de reforço

1. Fibra de vidro reforçada LFT-G (LGF)

Fibra de vidro longa (LGF): Alta relação custo-benefício, comprimento da fibra de 5 a 25 mm, taxa de retenção após moldagem por injeção que atinge 3,2 a 6,4 mm, melhorando significativamente a rigidez do material e a resistência ao impacto. Por exemplo, o LFT-G® PA6-LGF40 tem um módulo de flexão de até 10 GPa.

Fibra de vidro sem álcalis (E-Glass): excelente isolamento elétrico, utilizada em carcaças eletrônicas e elétricas e em componentes isolantes.

2. Fibra de carbono reforçada LFT-G (LCF)

Fibra de carbono longa (LCF): a densidade é apenas 60% da fibra de vidro, mas a resistência e o módulo são 2 a 3 vezes maiores, resultando em uma significativa redução de peso. Por exemplo, o PP-LCF30 possui uma resistência à tração de até 200 MPa e é utilizado em bandejas de baterias para veículos de energia nova e quadros de bicicletas de alta qualidade.

Modulo de Carbono de Alto Modulo (HM-CF): Modulo elástico >300 GPa, adequado para componentes estruturais aeroespaciais e suportes de instrumentos de precisão.

3. LFT-G reforçado com fibra especial

Reforçado com fibra de basalto: fabricado a partir de minério de basalto natural, é resistente ao calor, à radiação UV e reciclável e biodegradável. A FAW Hongqi o utiliza em peças de interior, reduzindo o peso em mais de 20%.

Reforçado com fibra de aramida: alta tenacidade (elongação ao rompimento >3%), excelente desempenho balístico, utilizado em equipamentos de proteção militar e equipamentos esportivos de alta gama.

III. Classificação por processo de moldagem

1. LFT-G de grau de moldagem por injeção: comprimento de partícula de 10-12 mm, adequado para peças de forma complexa (como quadros de painel de automóveis), distribuição uniforme de fibras, alta qualidade da superfície.

2. LFT-G de grau de extrusão: comprimento de partícula de 15-25 mm, utilizado na fabricação de estruturas contínuas, como tubos e perfis, com alta eficiência de produção.

3. LFT-G de grau moldado: comprimento de partícula de 20-25 mm, adequado para componentes planos grandes (como formas de construção), a direção da alinhamento das fibras é controlável.

IV. Classificação por modificação funcional

1. LFT-G retardador de chamas: adicionado retardantes de chamas à base de bromo e fósforo, que cumprem os padrões UL94 V-0, utilizado em carcaças eletrônicas e elétricas e componentes de baterias de automóveis.

2. LFT-G resistente às intempéries: adicionado absorventes UV, adequado para componentes utilizados ao ar livre por longos períodos (como suportes de painéis solares).

3. LFT-G condutor: reforçado com fibra de carbono ou fibra metálica, resistividade volumétrica <10³ Ω·cm, utilizado em capas de blindagem eletromagnética e equipamentos antistáticos.

4. LFT-G de condução térmica: Enchecido com partículas de grafeno ou cerâmica, a condução térmica >1,5 W/m·K, resolvendo problemas de dissipação de calor em estações base 5G e chips.

V. Classificação por área de aplicação

1. Indústria automotiva

Componentes estruturais: módulos de entrada, vigas de proteção, quadros de assento (PA66-LGF50). Componentes funcionais: bandeja de bateria (PP-LGF30), capô do motor (PPS-LGF40).

Componentes interiores: quadro do painel de instrumentos (PA6-LGF30), painéis de decoração das portas (TPU-LGF20).

2. Eletrónica & => Eletrónico

Equipamentos de alta potência: antena radome da estação base 5G (PPS-LGF40), carcaça do roteador (PEEK-LGF30).

Componentes de precisão: conectores (PBT-LGF40), materiais de embalagem de circuitos integrados.

3. Aviação espacial

Caixa de um veículo aéreo não tripulado (PEEK-LCF30), componentes interiores de aeronaves (PA12-LGF40), que utilizam suas propriedades de leveza e alta resistência.

4. Construção & Infraestrutura

Enformação de construção (PP-LGF20), andaimes (PE-LGF30), resistentes à corrosão e recicláveis.

5. Desporto & => Lazer

Quadros de bicicleta (PP-LCF30), esquis (TPU-LGF20), equilíbrio entre resistência e liberdade de projeto.

VI. Classificação por características ambientais

1. LFT-G reciclável: os materiais baseados em resinas termoplásticas são 100% recicláveis e reutilizáveis. Os materiais resíduos podem ser triturados e regranulados com perda mínima de desempenho.

2. LFT-G biodegradável de base biológica: como o PLA-LGF20, descompõe-se naturalmente em condições de compostagem após o descarte, cumprindo as regulamentações ambientais da UE.

O LFT-G existe em uma grande variedade de tipos. Por meio de combinações de resinas, fibras, processos e funções, pode atender a diversas necessidades, desde produtos de consumo diário até equipamentos industriais de alta qualidade. Com o desenvolvimento da tecnologia de materiais, o futuro LFT-G continuará a inovar em direção a um desempenho mais elevado (por exemplo, resistência a ambientes extremos), menor custo (por exemplo, fibra de basalto substituindo algumas fibras de carbono) e maior amigabilidade ambiental (por exemplo, resinas baseadas em biomassa).

Preço

A faixa de preços do LFT-G (grânulos compósitos termoplásticos reforçados com fibras longas) é influenciada por fatores como a matriz de resina, o tipo de fibra de reforço, a quantidade de fibras, o processo de moldagem e a oferta e demanda do mercado. A seguir, apresenta-se uma classificação detalhada baseada nos últimos dados de mercado de 2025:

I. Faixa de preços por matriz de resina

1. LFT-G de base em polipropileno (PP) - Classe de moldagem por injeção geral

Fiber content 20%-30%, price range is 10-15 RMB/kg (approximately 1,000-1,500 USD/ton). For example, Xiamen Changxian’s LFT-G® CPP-NA-LGF30 has a fiber content of 30%, a tensile strength of 120 MPa, and a price of approximately 12 RMB/kg.

Grau estrutural de alta resistência: conteúdo de fibra de 40% a 70%, o preço sobe para 12 a 20 RMB/kg. Por exemplo, o material PP-LGF50 (densidade de 1,32 g/cm³) é utilizado em bandejas de baterias para veículos, com um preço aproximado de 12,4 yuan/kg; o PP-LGF70, devido ao seu alto teor de fibra (70%), pode chegar a 18 yuan/kg.

Grado modificado condutor/termal: Com fibra de carbono ou grafeno adicionados, com preço de 30-50 yuans/kg, utilizado em componentes de blindagem eletromagnética.

2. LFT-G baseado em nylon (PA)

Baseado em PA6: conteúdo de fibra de 30% a 50%, com preço de 18 a 25 yuans/kg. Por exemplo, o PA6-LGF40 tem um módulo de flexão de 10 GPa e custa aproximadamente 20 yuans/kg.

PA66 based: Excellent high-temperature resistance, priced at 24-28 yuan/kg with 50% fiber content. For example, Xiamen Changxian’s PA66-LGF50 has a tensile strength of 247 MPa and is priced at approximately 25 yuan/kg.

Baseado em PA12: Excelente resistência a baixas temperaturas; preço de 18-22 RMB/kg com 30% de conteúdo de fibra; utilizado em linhas de combustível automotivo.

3. LFT-G baseado em resina de alto desempenho

Baseado em polifenileno sulfurado (PPS): preço de 40-60 RMB/kg com 40% de conteúdo de fibra; utilizado em capas de antenas de estações base 5G.

Baseado em poliétereterecetona (PEEK): resistente a temperaturas extremas; preço de 150-200 RMB/kg; utilizado em componentes aeroespaciais.

Baseado em poliftalamida (PPA): Mantém alta resistência a altas temperaturas; preço de 30-40 RMB/kg; utilizado em componentes de turbocompressores.

4. LFT-G baseado em resinas de origem biológica

Bazada em ácido poliláctico (PLA): biodegradável; preço de 15-20 RMB/kg com 20% de conteúdo de fibra, mais de 30% mais caro do que o PP convencional; utilizado para embalagens descartáveis.

II. Faixa de preços por tipo de fibra de reforço

1. Fibra de vidro reforçada (LGF)

Fibra de vidro longa (LGF): com um teor de fibra de 30%, a um preço de 10-15 RMB/kg, é o mercado principal de LFT-G.

Fibra de vidro sem álcalis (E-Glass): excelente isolamento elétrico, 12-18 RMB/kg, utilizada para carcaças de aparelhos eletrônicos e elétricos.

2. Fibra de carbono reforçada (LCF)

Long Carbon Fiber (LCF): Preçod at 30% fiber content, 150-200 RMB/kg, significant lightweighting effect, used in new energy vehicle battery trays. For example, Xiamen Changxian’s PP-LCF30 has a tensile strength of 200 MPa and a price of approximately 180 RMB/kg.

Fibra de carbono de módulo elevado (HM-CF): com preço de 200-300 RMB/kg, utilizada em componentes estruturais da aviação.

3. Fibra reforçada especial

Basalto reforçado com fibra: com preço de 12-15 RMB/kg, ecologicamente correto e reciclável, utilizado em interiores de veículos.

Fibra de aramida reforçada: Excelente desempenho balístico, com preço de 80 a 120 yuan/kg, utilizada em equipamentos de proteção militares.

III. Faixa de preços por processo de moldagem

1. Classe de moldagem por injeção LFT-G: comprimento das partículas de 10-12 mm, adequada para peças de formas complexas, com preço de 12-25 yuan/kg, 10%-20% superior à classe de extrusão. Por exemplo, a classe de moldagem por injeção PA6-LGF30 para quadros de painel de automóveis custa aproximadamente 18 yuan/kg.

2. Classe de extrusão LFT-G: comprimento das partículas de 15-25 mm, utilizada para tubos e perfis, com preço de 10-20 yuan/kg, alta eficiência de produção. Por exemplo, a classe de extrusão PP-LGF20 para moldes de construção custa aproximadamente 10 yuan/kg.

3. Classe de moldagem por compressão LFT-G: comprimento das partículas de 20-25 mm, utilizada para peças planas grandes, com preço de 15-25 yuan/kg, e a direção de alinhamento das fibras é controlável.

IV. Faixa de preços por modificação funcional

1. LFT-G retardante de chamas: Atende ao padrão UL94 V-0, com um preço 10% a 15% superior ao da classe padrão. Por exemplo, o retardante de chamas PA6-LGF30 custa aproximadamente 22 RMB/kg e é utilizado para carcaças de aparelhos eletrônicos e elétricos.

2. LFT-G resistente às intempéries: Contém absorventes UV, com preço 8% a 12% superior ao da classe padrão, utilizado para suportes de painéis solares para exteriores.

3. LFT-G condutivo: resistividade do volume <10³ Ω·cm, com preço de 30-50 RMB/kg, utilizado para capas de proteção eletromagnética.

4. LFT-G de condutividade térmica: condutividade térmica >1,5 W/m·K, com preço de 20-30 RMB/kg, utilizado para componentes de dissipação de calor de estações base 5G.

V. Preço médio do mercado e tendências

Preço médio do LFT-G automotivo em 2025: aproximadamente US$ 2.780/tonelada (RMB 19.600/tonelada), uma diminuição de cerca de 4% em relação a 2023, principalmente devido à queda nos preços da fibra de vidro e ao aumento da capacidade de produção.

Redução de custos da fibra de carbono LFT-G: Espera-se que o custo da fibra de carbono de grande espessura produzida no país (como a 48K) caia abaixo de RMB 60/kg até 2027, o que levará a uma redução de 30% a 50% no preço da fibra de carbono reforçada LFT-G.

Crescimento do LFT-G de base biológica: Com políticas ambientais cada vez mais rigorosas, a demanda do mercado por LFT-G de base biológica está aumentando 25% anualmente, e os preços estão gradualmente convergindo com os dos materiais tradicionais.

VI. Referência de preços para cenários de aplicação típicos

Área de aplicação	Tipo de material	Intervalo de preços (RMB/kg)	Componentes típicos
Componentes estruturais automotivos	PP-LGF30	10.0-12.0	Viga de proteção, bandeja de bateria
Componentes do compartimento do motor de veículos	PA66-LGF50	24-28	Braço do turbocompressor
Casco eletrónico e elétrico	PBT-LGF40	20-25	Casco de roteador de estação base 5G
Componentes estruturais aeroespaciais	PEEK-LCF30	150-200	fuselagem de drone
formwork de construção	PP-LGF20	10.0-12.0	Modelos de construção recicláveis
equipamentos desportivos	TPU-LGF20	15-18	Placa de esqui, suporte para bicicleta

VII. Resumo dos fatores que influenciam o preço

1. Custos de matérias-primas: resinas (como o PA66) e fibras (como a fibra de carbono) representam 70% a 80% do custo do LFT-G e suas flutuações de preço afetam diretamente os produtos finais.

2. Conteúdo de fibra: um aumento de 10% no conteúdo de fibra resulta em um aumento de preço de 10% a 15%.

3. Complexidade do processo: o grau de injeção é mais caro do que o grau de extrusão devido aos requisitos de precisão do equipamento mais elevados.

4. Compra em grandes quantidades: um desconto de 15% a 20% está disponível para compras anuais superiores a 1.000 toneladas.

5. Regional Differences: Preços in East China (China’s main consumption area) are slightly lower than in South China due to a more concentrated supply chain reducing logistics costs.

A faixa de preços para o LFT-G varia de 10 a 300 RMB/kg, dependendo da matriz de resina, do tipo de fibra, do processo e das exigências funcionais. Com os avanços tecnológicos e a produção em larga escala, o custo do LFT-G reforçado com fibra de carbono e bio-baseado continuará a diminuir, o que levará à sua aplicação generalizada na fabricação de alta qualidade e na proteção ambiental. Ao fazer compras, os requisitos de desempenho, custo e volume devem ser considerados de forma abrangente para selecionar a solução de material com a melhor relação custo-benefício.

Composição e relação de fórmula do LFT-G

I. Quadro de composição básica

LFT-G (Granéis termoplásticos reforçados com fibras longas) É um material composto de partículas termoplásticas reforçadas com fibras longas, composto principalmente por três componentes principais:

Categoria	Intervalo de proporção	Funções principais
Matriz de resina	30%-80%	Fornece formabilidade, dureza e estabilidade química
Fibra reforçada	20%-70%	Conferem alta resistência, rigidez elevada e resistência ao calor
Aditivos funcionais	Total<10%	Melhoram a integração da interface, o desempenho do processamento e as características especiais

II. Composição e proporção da matriz de resina

1. Matriz de resina universal

Série de polipropileno (PP) (a mais mainstream, representando>50%):

Homopolímero de PP (HPP): 40% -80%, alta rigidez, baixo custo

PP copolimerizado (CPP): 40% -70%, melhora a resistência à tração e à temperatura

Série de poliamidas (PA) (segunda maior aplicação):

PA6: 40% a 70%, alta tenacidade e resistência química

PA66: 40% - 70%, maior resistência e resistência ao calor

2. Matriz de resina de engenharia (aplicações especiais)

PBT: 40% a 80%, alta resistência ao calor e à intempéries

PET: 40% a 80%, alta rigidez e estabilidade dimensional

PPS: 50% a 70%, excelente resistência ao calor>200 ℃) e resistência ao fogo

TPU: 40% a 80%, excelente elasticidade e resistência ao desgaste

PLA: 50% a 80%, aplicações biodegradáveis e amigáveis ao ambiente

III. Composição e proporção das fibras de reforço

1. Fibra de vidro (o mais utilizado)

Fibra de vidro E-type: 20% -70%, desempenho abrangente equilibrado, custo moderado

Fibra de vidro do tipo S: 20% -50%, maior resistência, utilizada para requisitos de alta performance

Exemplo de produto típico:

– LFT-G ® PP LGF40: 40% fiberglass+60% PP

– LFT-G ® CPP-NA-LGF50:50 fiberglass+50% CPP

– LFT-G ® CPP-NA-LGF70: 70% fiberglass+30% CPP

2. Fibras de alta qualidade (aplicações especiais)

Fibra de carbono (CF): 10% -50%, de alta resistência, leve, utilizada em componentes de aviação e automotivo de alta qualidade

Fibra de aramida: 10% -40%, excelente resistência ao impacto e à fadiga

Fibra de basalto: 20% -50%, boa resistência ao calor e aos álcalis

IV. Composição e proporção de aditivos funcionais

1. Categoria de compatibilidade da interface

Agente de compatibilidade (PP-g-MAH, etc.): 2% -10%, melhora a ligação entre a interface de resina e fibra

Agente de ligação de silano: 0,3% a 3%, aumenta a ligação química entre a superfície da fibra e a resina

2. Categoria de melhoria do desempenho de processamento

Lubrificante: 0,2% -0,5%, reduz a viscosidade do derretimento, melhora o fluxo

Agente de nucleação: 0,1% -0,3%, melhora a taxa de cristalização e a uniformidade

3. Categoria de melhoria da durabilidade

Antioxidante: 0,1% -0,5%, impede a degradação e o envelhecimento a altas temperaturas

Estabilizador de luz: 0,2% -1%, melhora a resistência ao tempo e impede o envelhecimento por radiação UV

4. Aditivos funcionais especiais

Antipirataria: 2% -18% (de acordo com a classe de retardamento de chama), dotado de propriedades antipirataria

Agentes antibacterianos: 5% -15%, utilizados em campos de contato médico e alimentar

Agente de endurecimento: 3% -10%, melhora a resistência ao impacto

Preenchimento térmico/condutor: 5% -30%, utilizado para materiais funcionais térmicos/condutores

V. Exemplo de fórmula de produto típico

1. LFT-G baseado em PP (comumente utilizado para componentes automotivos)

Resina de PP: 50% -70%

Fibra de vidro longa: 30% -50%

Agente de compatibilidade: 4% -6%

Agente de ligação silanizada: 1% -3%

Antioxidante: 0,2% -0,4%

Lubrificante: 0,2% -0,4%

Características: Alta rigidez, boa resistência ao impacto, alta rentabilidade

2. Alto desempenho PA6 baseado em LFT-G (componentes estruturais mecânicos)

Resina PA6: 50% -70%

Fibra de vidro longa: 30% -50%

Agente de compatibilidade: 3% -5%

Agente de endurecimento: 3% -5%

Antioxidante: 0,3% -0,5%

Lubrificante: 0,3% -0,5%

Características: Alta resistência, alta resistência ao calor, resistência à fadiga

3. Especial PPS baseado em LFT-G (eletrônico/aeronáutico)

Resina PPS: 60% -80%

Fibra de carbono longa: 20% -40%

Agente de compatibilidade: 2% -4%

Agente de acoplamento: 0,5% -1,5%

Lubrificante: 0,2% -0,4%

Características: Ultra alta resistência, leve, resistente ao calor (>200 ℃), retardador de chama

VI. Características da morfologia das partículas

Os produtos LFT-G são geralmente partículas cilíndricas com as seguintes características:

Diâmetro: aproximadamente 3 mm

Comprimento: existem principalmente duas especificações

-Aproximadamente 12 mm: utilizado principalmente para moldagem por injeção

- Cerca de 25 mm: utilizado principalmente para moldagem por compressão

Distribuição das fibras: as fibras estão dispostas na direção longitudinal das partículas e têm a mesma extensão que as partículas

VII. Ajuste flexível

O LFT-G é um material composto multi-componentes, e sua proporção de composição pode ser ajustada de forma flexível de acordo com o cenário de aplicação

Componentes estruturais: alto teor de fibras (40% -70%), melhorando a resistência e a rigidez

Produtos de paredes finas: alto teor de resina (60% -80%), melhorando a formabilidade

Componentes funcionais especiais: adicionar aditivos funcionais correspondentes (<10%) para obter características retardantes de chama, condutivas e outras

Regra da proporção chave: para cada 10% de aumento na fibra, a resistência do material aumenta cerca de 15-20%, mas a fluidez diminui cerca de 10-15%, o que exige um projeto equilibrado.

Nota: A fórmula específica do produto pode ser ajustada devido aos requisitos do fabricante e da aplicação, e as proporções acima estão dentro do intervalo da indústria.

Processo de produção

O processo de produção do LFT-G (Granulados Compostos Termoplásticos Reinforçados com Fibra Longa) utiliza principalmente o método indireto (I-LFT), formando granulados reforçados com fibra longa através de uma eficiente impregnagem e compósito de resina fundida e fibras contínuas. A seguir, apresenta-se uma análise detalhada dos seus processos principais, equipamentos e características técnicas:

I. Passos do processo de produção principal

1. Tratamento prévio da matéria-prima

Preparação da resina: granulados de resina termoplástica, como polipropileno (PP), nylon (PA) e sulfona de polifenileno (PPS), são secos utilizando um sistema de secagem para remover a umidade (por exemplo, o PA6 deve ser secado até um teor de umidade de <0,1%) para evitar a degradação da resina a altas temperaturas.

Preparação da fibra: as fibras contínuas, como fibras de vidro e de carbono, são esticadas do rack de fios, mantidas em uma tensão constante por um sistema de controle de tensão e a sua temperatura de superfície é aumentada por um dispositivo de pré-aquecimento (por exemplo, aquecimento infravermelho) para melhorar a sua capacidade de aderência à resina.

2. Preparação da resina fundida

Plasticização em extrusor de dois parafusos: os granulados de resina são aquecidos até um estado fundido em um extrusor de dois parafusos (por exemplo, 180-220℃ para PP, 230-260℃ para PA6). A mistura de alta usinagem é alcançada através da combinação do parafuso, garantindo a plasticização uniforme da resina.

Injeção de aditivos: retardantes de chama, agentes de endurecimento, agentes de ligação, etc., são adicionados online, conforme necessário, medidos com precisão e misturados na resina fundida através de um sistema de alimentação lateral.

3. Impregnação de fibra e processo de compósitos

Molten Pool Impregnation: Continuous fiber bundles enter the molten resin pool through a guiding device and are completely coated with resin under dynamic pressure, forming a “resin-fiber” composite strip. For example, Nanjing Baiyou’s molten pool process can achieve a glass fiber wettability of over 98% and reduce fiber damage rate by 20%.

Otimização do desenho: estruturas simplificadas (como cavidades cônicas) são adotadas para reduzir a resistência ao fluxo de fibras. Simultaneamente, o controle preciso da temperatura (±2℃) garante uma viscosidade estável da resina, melhorando o efeito de impregnação.

4. Resfriamento e pelotização

Refrigeração e modelagem por água: As tiras compostas são rapidamente refrigeradas abaixo de sua temperatura de transição para o estado sólido (por exemplo, abaixo de 50 °C para o PP) usando um banho de água ou um sistema de refrigeração por ar, solidificando-se em tiras semi-rígidas.

Precision Pelletizing: A rotary pelletizer cuts the strips into 5-25mm pellets. By adjusting the cutter speed and traction speed, consistent pellet length (error ≤ ±1mm) is ensured. For example, SEMEX’s equipment can achieve high-speed pelletizing at 60 meters/minute, with a single-line capacity of 1500 kg/h.

5. Pós-processamento e embalagem

Tratamento de superfície: Os pellets são tratados com um agente de acoplamento de silano (por exemplo, KH550) para melhorar a ligação interfacial entre a fibra e a resina, aumentando a resistência à tração do material (por exemplo, aumentando a resistência à tração do PA6-LGF30 de 120 MPa para 150 MPa).

Inspeção de qualidade: a dispersibilidade da fibra é testada utilizando um microscópio óptico, as propriedades mecânicas são testadas utilizando uma máquina de ensaio de tração eletrônica e a distribuição do tamanho das partículas é analisada utilizando um analisador de tamanho de partículas a laser, para garantir uma taxa de rendimento >99%.

II. Equipamentos-chave e parâmetros técnicos

Nome	Características e características	Parâmetros típicos
Extrusor de parafuso duplo	A fusão e a mistura da resina proporcionam uma alta força de cisalhamento.	Relação comprimento/diâmetro (L/D) de 40-50, velocidade do parafuso de 300-600rpm, potência do motor de 90-132kW.
Quadro de fios de fibra	Armazena e libera fios de fibra contínuos, equipados com um sistema de controle da tensão.	Pode acomodar de 6 a 72 fios de fibra, com flutuações de tensão de ≤± 5%.
Cabeça de molde de imersão de piscina de fusão	Realiza composto profundo de fibras e resina fundida.	A precisão de controle de temperatura da cavidade do molde é de ± 2 ℃, e a taxa de passagem de fibras é de 5 a 60 metros por minuto.
sistema de resfriamento por água	Composto de tira de cura rápida para evitar deslizamento de fibras.	A temperatura da água deve ser controlada em 20 a 30 ℃, e a taxa de resfriamento deve ser maior que 50 ℃/segundo.
Granulador inteligente	Controla com precisão a comprimento das partículas e suporta a troca contínua de ferramentas.	A velocidade de corte é de 100 a 500 rpm, e o erro de comprimento das partículas é de ≤± 1 mm.

III. Otimização do processo e tecnologias inovadoras

1. Online Repair Technology: When fiber bundles break, automatic fiber threading devices enable non-stop repair, increasing production efficiency by 30%. For example, Nanjing Baiyou’s equipment can complete fiber re-traction within 30 seconds, avoiding material waste caused by downtime.

2. Design modular: o equipamento adota uma estrutura modular, permitindo a rápida substituição de cabeças de matriz e combinações de parafusos. A troca de resina de PP para PA pode ser concluída em 5 minutos, adaptando-se às necessidades da produção em pequenas quantidades e de vários tipos.

3. Intelligent Control System: Integrating a PLC controller and industrial touchscreen, the system monitors parameters such as fiber tension, melt temperature, and screw torque in real time, and automatically adjusts them using PID algorithms to ensure process stability. For example, Shengmeike’s equipment can achieve fiber content fluctuations of ≤±1%.

4. Tecnologia de economia de energia: através de um sistema intermediário de refrigeração e recuperação de calor residual, o calor gerado durante a refrigeração da resina fundida é utilizado para pré-aquecer as fibras, reduzindo o consumo de energia em 25% em comparação com os processos tradicionais.

IV. Comparação de processos e cenários de aplicação

Tipo de processo	Equipamento representativo	Comprimento da fibra (mm)	Eficiência de produção (kg/h)	Aplicações típicas	Prós e contras
Método indireto LFT-G	Linha de produção Nanjing KERKE LFT-G	5.0-25.0	500-1500	Placa para bateria do carro, capa para antena da estação base 5G	Vantagens: As partículas são fáceis de armazenar e transportar, adequadas para moldagem por injeção de formas complexas; Desvantagens: requer aquecimento secundário e apresenta uma alta taxa de danos às fibras.
Método direto D-LFT	Equipamento D-LFT de Nanjing Baiyou	10.0-25.0	800-2000	Módulo de front-end automotivo, modelo de construção	Vantagens: moldagem em uma única etapa, alta taxa de retenção de fibras (>80%); Desvantagens: Grande investimento em equipamentos, adequado para produção em larga escala.

V. Principais pontos de controle de qualidade

1. Dispersão de fibras: Observe a seção transversal utilizando um microscópio óptico. As fibras devem estar distribuídas uniformemente, sem aglomerações evidentes ou áreas expostas. Por exemplo, a classificação de dispersão de fibras do PA6-LGF30 deve atingir a Classe A (norma ISO 178).

2. Taxa de retenção da comprimento da fibra: Medir o comprimento da fibra nas partículas através da análise de imagem. O comprimento médio deve ser ≥80% do valor-alvo. Por exemplo, o comprimento médio da fibra do PP-LGF30 deve ser ≥12 mm (valor-alvo de 15 mm).

3. Mechanical Property Stability: Each batch of products needs to be tested for tensile strength, flexural modulus, impact strength, etc., with a fluctuation range of ≤±5%. For example, the tensile strength of Xiamen Changxian’s PA66-LGF50 should be stable at 247±12MPa.

VI. Tendências de desenvolvimento

1. Produção de alta velocidade: a velocidade do equipamento aumentou de 20 metros/minuto para 60 metros/minuto, com capacidade de linha única superior a 2000 kg/h, atendendo às demandas em larga escala de setores como veículos de energia nova.

2. Atualização inteligente: um sistema de inspeção visual baseado em IA é introduzido para identificar rupturas de fibra, defeitos de partículas e outros problemas em tempo real, e um braço robótico é ativado para remover automaticamente os produtos defeituosos, melhorando a automação da produção.

3. Fabricação verde: os processos de produção da LFT-G que utilizam resinas baseadas em biomateriais (como o PLA) e fibras recicláveis (como a fibra de carbono reciclada) foram desenvolvidos para promover o desenvolvimento de uma economia circular em materiais. Por exemplo, grânulos biodegradáveis PLA-LGF20 de uma empresa já foram utilizados em utensílios descartáveis para mesa.

4. Expansão funcional: materiais LFT-G com condutividade térmica >2,0 W/m·K foram desenvolvidos através da modificação com nanoaditivos (como grafeno e nanotubos de carbono) para uso em componentes de dissipação de calor de estações base 5G.

The LFT-G production process is centered on efficient impregnation, achieving a balance between high performance and scalability through equipment innovation and intelligent control. In the future, with the decrease in carbon fiber costs and the maturation of bio-based resin technology, LFT-G will continue to make breakthroughs in lightweighting and environmental protection, becoming one of the mainstream materials for “replacing steel with plastics.”

Equipamentos de produção

O equipamento de produção para LFT-G (grânulos compostos termoplásticos reforçados com fibras longas) está centrado em um extrusor de dois parafusos, combinado com módulos para processamento de fibras, impregnação e compósitos, e granulagem por resfriamento, formando uma linha de produção altamente automatizada. A seguir, apresenta-se uma análise detalhada do seu equipamento principal, parâmetros técnicos e estudos de caso do fabricante:

I. Composição e funções do equipamento principal

1. Sistema de transporte de fibras e pré-tratamento

Quadro de fios de fibra

Structural Design: Utilizing single-sided or double-sided arrangement, it can accommodate 6-72 fiber yarn bobbins, supporting simultaneous unwinding of multiple fiber types such as glass fiber and carbon fiber. For example, Nanjing kerke’s yarn frame is equipped with a real-time intelligent tension control system, controlling the thickness error to ±0.05mm.

Tension Control: Through vector motor drive and a closed-loop feedback system (such as ATAMachinery’s lightweight drive yarn frame), tension fluctuations are achieved ≤±3%, preventing fiber breakage or loosening. Some high-end equipment (such as Nanjing kerke) uses a screw and nut structure, allowing synchronous adjustment of the tension of all fiber yarn bobbins via handwheels, improving efficiency and consistency.

Preaquecimento da fibra: o dispositivo de aquecimento infravermelho integrado eleva a temperatura da superfície da fibra para 80-120 °C, melhorando a humedade da resina e reduzindo os defeitos de impregnação.

2. Extrusor de dupla hélice e sistema de fundição

Extrusor de dois parafusos

Models and Parameters: Mainstream models include the Yuesheng SAT series (diameter 41-130mm, specific torque 9-13Nm/cm³, capacity 150-3500kg/h). Nanjing kerke’s LFT-G production line is equipped with a twin-screw extruder with a length-to-diameter ratio (L/D) of 40-50, supporting high-shear mixing and precise temperature control.

Módulos funcionais:

Seção de alimentação: Utiliza um design de parafuso de grande diâmetro para garantir que as partículas de resina entrem rapidamente na zona de fusão, evitando obstruções.

Seção de fusão: Por meio de aquecimento segmentado (bobina de aquecimento de alumínio fundido + sensor PT100), a precisão do controle de temperatura é de ±2℃. Por exemplo, a resina PP é aquecida a 180-220℃ e o PA6 é aquecido a 230-260℃.

Seção de mistura: Equipada com discos de amassamento e elementos roscados inversos para obter uma mistura uniforme de resina e aditivos, enquanto retardadores de chama e agentes de ligação são injetados através de um sistema de alimentação lateral.

3. Impregnação de fibra e sistema composto

Mold de impregnação para piscina de fusão

Working Principle: Continuous fiber bundles enter the molten resin pool through a guiding device and are completely coated by the resin under dynamic pressure (0.5-2MPa). Nanjing kerke’s melt pool process can achieve a glass fiber wettability of over 98%, increasing the finished product strength by 20%.

Controle de temperatura: A cabeça de matriz utiliza aquecimento zonado (potência do tubo de aquecimento de uma única cabeça: 1-2 kW por peça), combinado com um sistema de controle em loop fechado PID, garantindo flutuações de temperatura ≤ ±1 ℃. Por exemplo, a temperatura da cabeça de matriz de resina PPS é controlada em 300-320 ℃.

Structural Optimization: The streamlined die cavity design reduces fiber flow resistance, while a negative pressure auxiliary system achieves 360° resin coating of the fibers, avoiding the “bare fiber” phenomenon.

4. Sistema de refrigeração e pelotização

Dispositivo de modelagem refrigerado a água

Método de resfriamento: utiliza um banho de água ou um sistema de resfriamento por ar para resfriar rapidamente a fita de composto, a partir da sua temperatura de fusão até abaixo da sua temperatura de transição para o estado sólido (por exemplo, o PP é resfriado para abaixo de 50 °C), com um tempo de cura ≤ 10 segundos.

Velocidade de resfriamento: fluxo do sistema de resfriamento a água de 5 a 10 L/min, velocidade do vento do sistema de resfriamento a ar de 8 a 12 m/s, garantindo que não haja adesão na superfície do grânulo e uma distribuição estável das fibras internas.

Pelletizador inteligente

Technical Parameters: Nanjing KERKE’s pelletizer supports pellet length adjustment from 5-25 mm, blade life exceeding 600 tons, and a yield rate of 99%. Shengmeike’s equipment can achieve high-speed pelletizing at 60 meters/minute, with a single-line capacity of 1500 kg/h.

Método de controle: O motor servo aciona a cortadora, sincronizado com a velocidade de tração, com um erro de comprimento do pellet ≤ ±1 mm. Alguns equipamentos estão equipados com uma mudança automática de lâminas e um sistema de alarme de bloqueio para reduzir o tempo de inatividade.

5. Sistema de controle inteligente

Arquitetura principal: Baseada em um controlador PLC e uma tela táctil industrial, integrando as seguintes funções:

Ligação de parâmetros do processo: Coordena automaticamente parâmetros como tensão da fibra, velocidade do parafuso e temperatura da matriz. Por exemplo, quando a velocidade linear muda, o sistema ajusta automaticamente a frequência do granulador para manter a duração dos grânulos estável.

Monitoramento em tempo real: identifica rupturas de fibra e defeitos nos pellets através de um sistema de inspeção por visão com IA e remove automaticamente os produtos defeituosos em conjunto com um braço robótico.

Rastreabilidade de dados: integra-se com o sistema MES para armazenar dados de produção por lote (como o conteúdo de fibra e as propriedades mecânicas), apoiando a gestão completa do ciclo de vida do produto.

II. Tendências de inovação tecnológica e desenvolvimento

1. Produção de alta velocidade

Nanjing KERKE’s LFT-G production line operates at a speed of 40-60 meters per minute, with a single line capacity of 25 kg/h, improving efficiency by 30% compared to traditional equipment.

2. Atualização inteligente

Introducing an AI vision inspection system to analyze fiber dispersion and pellet morphology in real time. For example, Anhui Dingsu’s equipment can automatically identify “core-packing defects,” increasing the yield rate to over 99%. 3. Green Manufacturing

Developing production processes for bio-based resins (such as PLA) and recycled fibers (such as rCF), a Nanjing company’s melt-pool method equipment has achieved large-scale production of PLA-LGF20 granules, meeting EU environmental standards.

4. Integração multifuncional

Integrating online reactive extrusion modules, such as Nanjing Baiyou’s continuous reactive devolatilization twin-screw extruder, can simultaneously complete resin modification and fiber impregnation, reducing energy consumption in intermediate steps.

III. Fabricantes e casos de aplicação

1. Máquinas de Extrusão Nanjing Baiyou

Características do equipamento: Compatível com os métodos de mistura e de moldagem, suporta vários sistemas de resina, como PP, PA e PPS, com conteúdo de fibra personalizado entre 20% e 70%, exportado para a Europa, América e a Ásia Sudeste.

Caso de aplicação: Fornecimento de uma linha de produção de materiais para bandeja de bateria PP-LGF50 para um cliente de veículos de energia nova, com retenção da extensão da fibra >80% e resistência à tração de 180MPa.

2. Chuangbo Machinery

Vantagens técnicas: Desenvolvido em colaboração com a Universidade de Tecnologia Química de Pequim, o equipamento LFT-G utiliza uma tecnologia de estrutura de matriz otimizada, reduzindo a taxa de danos às fibras em 20%, o que o torna adequado para materiais reforçados com fibra de carbono.

Caso de aplicação: Produz grânulos PEEK-LCF30 para uma empresa aeroespacial, utilizados em componentes estruturais das asas de drones, alcançando a classificação de dispersão de fibra A (conforme a norma ISO 178).

3. Anhui Dingsu

Direção de inovação: Lança uma linha de produção LFT-G para moldagem por injeção de componentes estruturais, integrando a impregnação assistida por pressão negativa e um sistema de monitoramento de imagem em tempo real, melhorando a consistência da distribuição axial das fibras em grânulos em 30%.

Caso de aplicação: Produz material para suportes de turbocompressor PA66-LGF50 para um fornecedor de nível 1 do setor automotivo, com variação da resistência à tração de lote para lote ≤ ±5%.

IV. Recomendações sobre a seleção e aquisição de equipamentos

1. Correspondência de desempenho

Selecione o sistema de resina e o tipo de fibra com base no produto alvo (por exemplo, componentes estruturais automotivos, carcaças eletrônicas). Por exemplo, o PA6-LGF30 é adequado para requisitos de resistência média, enquanto o PPS-LGF40 é adequado para ambientes de alta temperatura.

2. Planejamento da capacidade de produção

Para capacidades de produção anuais inferiores a 5000 toneladas, recomenda-se uma linha de produção de 1000 kg/h. Para produção em grande escala (>10000 toneladas/ano), um sistema paralelo com várias linhas pode ser configurado para reduzir o consumo de energia por unidade.

3. Controlo de custos

O investimento para equipamentos de reforço com fibra de carbono (incluindo rack de fios e cabeçote de moldagem) é de aproximadamente 8 a 12 milhões de RMB, e para equipamentos de fibra de vidro, de aproximadamente 3 a 5 milhões de RMB. Para compras em grandes quantidades (por exemplo, volume de compra anual) >Para volumes superiores a 1000 toneladas, pode ser solicitado ao fabricante um desconto de preço de 15% a 20%.

4. Serviço pós-venda

Priorizar os fabricantes que fornecem soluções chave-na-mão (como a Nanjing Baiyou), incluindo o projeto do processo, a comissionamento dos equipamentos e a formação do pessoal, reduzindo o ciclo de comissionamento para 3-6 meses.

The LFT-G production equipment uses a twin-screw extruder as its core, achieving large-scale production of high-performance composite materials through the precise coordination of modules such as fiber pretreatment, melt impregnation, and cooling pelletizing. With the development of intelligent and green technologies, future equipment will evolve towards higher speeds and multi-functional integration, promoting the widespread application of LFT-G in lightweight and environmentally friendly fields. When purchasing, it is necessary to comprehensively consider production capacity, cost, and technical support to select the optimal solution that best suits one’s needs.

Aplicações

O LFT-G (Partículas Compostas Termoplásticas Reforçadas com Fibras Longas) alcançou uma aplicação em larga escala em vários campos devido à sua alta resistência, leveza e reciclabilidade, e está em constante expansão para aplicações de alto nível e inteligentes. A seguir estão os principais cenários de aplicação e casos típicos:

I. Indústria automotiva: material fundamental para a redução de peso e melhorias estruturais

1. Sistemas de baterias para veículos de energia nova

Travas e carcaças de bateria: Utilizando materiais como o LFT-G PP/LGF50, eles podem suportar o uso a longo prazo em ambientes de alta temperatura até 150℃. Por exemplo, após o uso do material PP-LGF40 na travessa de bateria de um modelo da BAIC, o peso foi reduzido em 54% em comparação com uma travessa de aço e passou por testes de vibração (aceleração de 32m/s²) e testes de ciclado em altas e baixas temperaturas (-40℃ a 120℃). Uma empresa desenvolveu o material de cobertura de bateria LFT-G PP-LGF50, que mantém um desempenho estável em ambientes que variam de -35℃ a 115℃ e foi produzido em massa e aplicado em modelos da Tesla, BYD e outros fabricantes.

O suporte do módulo de bateria: o LFT-G reforçado com fibra de carbono (como o PA66-LCF30) é utilizado na estrutura de montagem de módulos de bateria de veículos elétricos de alta qualidade devido à sua alta rigidez e resistência à corrosão, reduzindo o peso em mais de 30% em comparação com a liga de alumínio.

2. Componentes estruturais do corpo e chassi

Módulo frontal: integra funções como suportes para radiadores e montagens para faróis, utilizando o material LFT-G PP-LGF40, o que permite uma redução de 30% do peso e custos de produção mais baixos. Por exemplo, o módulo frontal dos modelos da série Volkswagen ID. utiliza moldagem por injeção integrada, reduzindo o número de peças em 50%.

O painel interno de porta, em material LFT-G PA6-LGF30, substitui as placas de aço tradicionais, reduzindo o peso da porta em 25% e mantendo a resistência ao impacto. Foi aplicado em modelos como o Mercedes-Benz EQC.

Carrinho: material PP-LGF30, através de um projeto de otimização estrutural, reduz o peso do carrinho em 20% ao mesmo tempo que atende aos requisitos de resistência, adaptando-se às crescentes exigências de alcance dos veículos de energia nova.

3. Compartimento do motor e componentes de gestão térmica

Braço do turbocompressor: o material PA66-LGF50 pode suportar temperaturas até 250℃, reduzindo o peso em 40% após a substituição de componentes de alumínio fundido. Já é utilizado em motores turboalimentados de BMW, Audi e outros fabricantes.

O manifold de armanção: o material PPS-LGF40, devido à sua resistência à corrosão e estabilidade a altas temperaturas, é utilizado em sistemas de armanção de motores a diesel, reduzindo o peso em 35% em comparação com os componentes metálicos.

II. Eletrónica e comunicações: suporte fundamental para as inovações tecnológicas da 5G

1. Componentes principais das estações base 5G

Radar Radome and AAU Housing: LFT-PP material, through modification, achieves low dielectric constant (ε≤2.5) and high weather resistance, replacing traditional PC materials and solving the problem of brittleness after long-term use. For example, Huawei’s 5G base station radome uses LFT-PP/LGF30 material, maintaining stable performance in environments ranging from -40℃ to 55℃.

Filtros e suportes de sinal: material LFT-G PA6-LGF40, devido à sua alta resistência e desempenho de blindagem eletromagnética (eficácia de blindagem) >30dB), é utilizado na estrutura de suporte de filtros de cavidade metálica para estações base 5G, reduzindo o peso em 20% em comparação com as ligas de alumínio.

2. Redução de peso em eletrónica de consumo

As carcaças para portáteis: o LFT-G reforçado com fibra de carbono (como o PC-LCF20) reduz o espessamento da carcaça para 1,2 mm e o peso em 15%, mantendo a rigidez; foi aplicado à série Apple MacBook Pro.

Os componentes estruturais dos drones: o material PEEK-LCF30, devido à sua resistência à alta temperatura (260 ℃) e à resistência à fadiga, é utilizado nos quadros das asas dos drones, reduzindo o peso em 40% e aumentando o alcance em 12% em comparação com as ligas de alumínio.

III. Edifícios e infraestruturas: opções inovadoras para a construção sustentável

1. Sistemas de enquadramento de construção

LFT Polymer Formwork: The Tsinghua University Comprehensive Experimental Building project uses imported Korean LFT formwork, which can be reused more than 60 times, reducing costs by 20% compared to traditional wooden formwork. Its surface flatness (error ≤0.5mm) and concrete forming quality are significantly improved, and it has passed the Ministry of Housing and Urban-Rural Development’s green building materials certification.

Steel Frame Formwork Panels: Beijing Tianhe’s innovative steel frame LFT formwork system uses LFT-G PP material for the panels, which can adapt to complex structural construction. Its life-cycle amortization cost is lower than that of plywood systems, and it has been applied to projects such as Beijing Daxing International Airport.

2. Componentes de engenharia municipal

Tubos de proteção de cabos: o material LFT-G PVC-LGF20, devido à sua resistência à corrosão e à alta rigidez do anel (≥12,5 kN/m²), substitui os tubos de concreto em corredores de tubos integrados subterrâneos urbanos, melhorando a eficiência da construção em 3 vezes.

Juntas de dilatação de ponte: material LFT-G EPDM-LGF15, devido à sua alta elasticidade (elongação no momento da ruptura >Possui alta resistência à tração, flexão, compressão, impacto, corrosão, oxidação, resistência à água, resistência à umidade, resistência à pressão, resistência à temperatura (de -40°C a 120°C), resistência à abrasão, resistência à fadiga, resistência à oxidação, resistência à luz, resistência à corrosão, resistência à envelhecimento (400%) e resistência ao envelhecimento, substituindo juntas de expansão de borracha, prolongando sua vida útil de 5 anos para mais de 15 anos.

IV. Aeronáutica e equipamentos de alta tecnologia: materiais estratégicos para avanços na performance

1. Componentes estruturais aeroespaciais

Caixa do UAV: material PEEK-LCF30, devido à sua alta resistência (tensão de tração) > De alta resistência (240 MPa) e leve (densidade de 1,3 g/cm³), é utilizado em fuselagens de aeronaves não tripuladas militares, reduzindo os custos em 30% em comparação com os compostos de fibra de carbono.

Suporte para satélites: o material LFT-G PPS-LGF40 mantém a estabilidade dimensional em ambientes espaciais (-200 °C a 150 °C) e foi utilizado na estrutura de suporte dos painéis solares do satélite BeiDou.

2. Redução de peso de equipamentos industriais

Industrial Robot Arms: Carbon fiber reinforced LFT-G (such as PA66-LCF40) reduces arm weight by 40% and increases movement speed by 20%, and has been applied to welding robots at Tesla’s Gigafactory.

Os casulos de equipamento de exploração marinha profunda: o material LFT-G PEEK-LGF30, devido à sua alta resistência à pressão (10 MPa) e à resistência à corrosão, é utilizado no suporte da janela de observação do submarino Jiaolong de exploração marinha profunda, substituindo ligas de titânio e reduzindo o peso em 35%.

V. Desenvolvimento sustentável: um veículo fundamental para a economia circular

1. Reciclagem e regeneração de materiais

Sistema de reciclagem em circuito fechado: a Ford Motor Company pulveriza as bandejas de baterias LFT-G PP/LGF30 aposentadas e mistura-as com materiais virgens em uma proporção de 3:7 para produzir suportes para o pilar A do SUV Explorer 2024, alcançando uma taxa de retenção de desempenho de >90%.

Substituição de materiais baseados em biopolímeros: Uma empresa com sede em Nanjing desenvolveu grânulos biodegradáveis PLA-LGF20, que foram utilizados em utensílios descartáveis. Após o descarte, em condições de compostagem, a taxa de degradação é >90% em 6 meses, cumprindo o padrão da UE EN 13432.

2. Integração de tecnologia de economia de energia

Componentes de recuperação de calor residual: material LFT-G PA6-LGF40, com condutividade térmica >1,5 W/m·K, é utilizado em trocadores de calor para sistemas de recuperação de calor residual de motores de automóveis, resultando em uma redução de 25% do peso e um aumento de 8% na eficiência térmica em comparação com os componentes metálicos.

Estrutura de controle inteligente da temperatura: material composto LFT-G PA6 (condutividade térmica > Um material composto de polímero (por exemplo, polietileno) e grafeno (2.0 W/m·K) incorporado numa rede térmica condutora de grafeno pode ser utilizado em módulos de dissipação de calor de estações base 5G, reduzindo o consumo de energia em 15% através de ajuste adaptativo da temperatura.

VI. Tendências futuras: integração funcional e inovação tecnológica

1. Fusão de vários materiais: Os sistemas de fibra híbrida (como fibra de vidro + fibra de carbono) alcançarão o equilíbrio ideal entre desempenho e custo. Por exemplo, o material LFT-G PP/LGF20 + LCF10 reduz os custos em 10% enquanto mantém a resistência.

2. Atualização inteligente: os materiais LFT-G auto-curativos, através da microencapsulação de agentes de reparação, podem se auto-curar quando as rachaduras se propagam. Estes materiais foram utilizados em rolamentos de pontes de trem de alta velocidade, prolongando a vida útil em 50%.

3. Aplicações em ambientes extremos: os materiais LFT-G de temperatura ultra-alta (como o PEEK-LGF50) podem suportar temperaturas até 300 °C e serão utilizados em componentes de câmaras de combustão de motores a jato, substituindo as ligas de alta temperatura à base de níquel.

4. Design do Digital Twin: Baseado em um modelo de predição da orientação da fibra utilizando análise de elementos finitos, este otimiza o design do molde, melhorando a consistência da distribuição das fibras nos produtos LFT-G em 30% e alcançando uma taxa de rendimento superior a 99%.

LFT-G materials, with their unique performance advantages and processing flexibility, have evolved from traditional alternatives to intelligent, multifunctional components. As carbon fiber costs decrease, bio-based resin technology matures, and recycling systems improve, LFT-G’s penetration rate in new energy vehicles, aerospace, and green building will continue to increase, becoming one of the core materials driving global industrial lightweighting and sustainable development.

Comparação

Os grânulos de composto termoplástico reforçado com fibras longas (LFT-G) apresentam vantagens significativas em relação aos materiais convencionais (metais, compostos de fibras curtas, plásticos comuns, etc.) em termos de redução de peso, propriedades mecânicas, eficiência de processamento, custo e amigabilidade ambiental. A seguir, apresenta-se uma análise comparativa multidimensional baseada em dados reais:

I. Comparação com materiais metálicos

1. Vantagens de redução de peso e de resistência específica

Relação entre densidade e resistência: o LFT-G tem uma densidade de apenas 1,1-1,6 g/cm³, o que é 1/5-1/7 da aço e 1/2-2/3 do alumínio. Por exemplo, o PP reforçado com fibra de vidro (LFT-G PP-GF40) tem uma resistência à tração de 150 MPa, uma densidade de 1,19 g/cm³ e uma resistência específica (resistência/densidade) de 126, significativamente maior do que a liga de alumínio A380 (resistência específica de 120) e o aço de baixo carbono (resistência específica de 51).

Caso de redução de peso: Uma bandeja de bateria de um veículo elétrico, após a adoção do material LFT-G PP-LGF50, reduziu seu peso em 54% em comparação com uma bandeja de aço e passou por testes de vibração (aceleração de 32 m/s²) e testes de ciclagem em temperaturas altas e baixas (-40 °C a 120 °C).

2. Eficiência de processamento e otimização de custos

Ciclo de produção: o LFT-G utiliza moldagem por injeção, com um tempo de ciclo normalmente inferior a 60 segundos por peça, enquanto a fundição a quente ou o estampagem exigem vários processos e podem levar vários minutos. Por exemplo, o módulo frontal da série ID. da Volkswagen utiliza moldagem por injeção integrada LFT-G, reduzindo o número de peças em 50% e diminuindo os custos em 20%.

Custo total: Embora o custo da matéria-prima do LFT-G seja comparável ao da liga de alumínio, o custo do molde de injeção é 30% a 50% menor do que o dos moldes de estampagem metálica, e a redução nos custos de transporte e energia resultante da leveza adicional reduz ainda mais o custo total. Por exemplo, uma empresa automobilística utilizou o LFT-G para substituir a liga de alumínio na produção de quadros de bancos, o que resultou em uma redução de 18% nos custos totais.

3. Limitações de desempenho e limites de aplicação

High Temperature Resistance and Conductivity: LFT-G’s long-term operating temperature is generally below 200℃ (e.g., PA6-LGF30 is 210℃), while metals can withstand much higher temperatures (e.g., aluminum alloys above 300℃). Furthermore, the conductivity of metals makes them irreplaceable in electronic components.

Resistência à corrosão e resistência à fadiga: o LFT-G não apresenta ferrugem em testes de pulverização de sal (ASTM B117), mas os metais apresentam uma superior resistência à fadiga em ambientes específicos (por exemplo, alta temperatura e alta umidade). Por exemplo, blocos de motor ainda exigem ligas de ferro fundido ou alumínio.

II. Comparação com compósitos de fibras curtas (SFT)

1. Propriedades mecânicas significativamente melhoradas

Relação entre comprimento e resistência das fibras: o LFT-G conserva 80% do seu comprimento de fibra após moldagem por injeção (aproximadamente 3,2-6,4 mm), enquanto os compósitos de fibras curtas (SFT) têm um comprimento de fibra de apenas 0,1-0,5 mm. Tomando o PA6 como exemplo, a resistência à tração (165-175MPa) do LFT-G PA6-LGF30 é 35%-40% maior do que a do PA6-GF15 com fibras curtas (120-130MPa), e sua resistência ao impacto aumenta em 40%.

Creep Resistance and Dimensional Stability: LFT-G’s creep deformation rate at high temperatures is 60% lower than that of SFT, and its molding shrinkage rate is only 0.2%, making it suitable for high-precision structural parts (such as automotive gearbox housings).

2. Diferenças na tecnologia de processamento e nos custos

Eficiência de moldagem: a moldagem por injeção LFT-G não requer pré-secagem e sua faixa de temperatura de fusão é mais ampla (por exemplo, a PP-LGF30 tem uma faixa de temperatura de 200-260 °C, 20% mais ampla que a SFT), reduzindo o tempo de parada para ajustes. Uma empresa que utilizou a LFT-G para produzir carcaças eletrônicas aumentou sua capacidade de produção em 25%.

Utilização do material: os resíduos de LFT-G podem ser 100% reciclados, com uma taxa de retenção de desempenho superior a 90%, enquanto o desempenho do SFT deteriora significativamente após o reciclagem. Por exemplo, a Ford Motor Company pulveriza as bandejas de bateria LFT-G aposentadas e mistura-as com materiais virgens em uma proporção de 3:7 para utilização na produção de peças para novos veículos.

III. Comparação com plásticos comuns (como PP e ABS)

1. Propriedades mecânicas superiores em todos os aspectos

Resistência e rigidez: A resistência à tração do PP comum é de aproximadamente 20-30 MPa, enquanto o LFT-G PP-LGF30 atinge 121-148 MPa, com um módulo de flexão aumentado para 6800-8600 MPa, o que o torna adequado para substituir suportes metálicos.

Resistência à temperatura e resistência ao envelhecimento: a temperatura de distorção térmica (HDT) do PP comum é aproximadamente 100 °C, enquanto o LFT-G PP-LGF30 atinge 159 °C (1,8 MPa) e passa no teste de envelhecimento por radiação ultravioleta (sem rachaduras após 1000 horas de QUV), o que o torna adequado para aplicações externas (como capas de antenas de estações base 5G).

2. Liberdade de projeto e integração funcional

Moldeamento de estrutura complexa: o moldagem por injeção LFT-G permite designs de paredes finas (espessura de 1,2 mm) e moldagem integrada (como encaixes rápidos e nervuras de reforço), reduzindo os passos de montagem. Por exemplo, a caixa do MacBook Pro da Apple utiliza LFT-G reforçado com fibra de carbono, reduzindo o espessamento para 1,2 mm e o peso em 15%.

Modificação personalizada: Ao adicionar retardantes de chama, agentes de acoplamento, etc., o LFT-G pode atender às necessidades específicas. Por exemplo, a resistência à corrosão do material PPS-LGF40 o torna adequado para uso em coletores de admissão de motores a diesel, reduzindo o peso em 35% após a substituição do metal.

IV. Comparação com compósitos termoestáveis (como SMC, BMC)

1. Reciclabilidade e vantagens ambientais

Capacidade de reciclagem: Como um material termoplástico, o LFT-G pode ser derretido e processado várias vezes, com uma perda mínima de desempenho após a reciclagem. Por outro lado, os materiais termoestáveis não podem ser reciclados e a incineração libera gases tóxicos. Por exemplo, a UE determina que os materiais de interior de veículos devem ser 100% recicláveis até 2035, o que torna o LFT-G uma escolha preferencial.

Baixas emissões de VOC: a produção do LFT-G não libera gases nocivos, cumprindo os padrões ambientais para interiores de veículos (como o VDA 278), enquanto o moldagem do SMC requer solventes, como o estireno.

2. Equilíbrio entre os custos de processamento e o desempenho

Eficiência de produção: o ciclo de moldagem por injeção LFT-G é curto (<O processo de injeção de plástico é mais rápido (60 segundos), enquanto o moldagem SMC requer 3 a 5 minutos. Uma empresa que utilizava o LFT-G para produzir para-choques de automóveis viu um aumento de 3 vezes na capacidade de produção em linha simples.

Mechanical property comparison: LFT-G’s impact strength (e.g., PP-LGF30 is 34-46 kJ/m²) is slightly lower than SMC (approximately 50-80 kJ/m²), but its flexural strength and modulus are comparable, and its cost is 20%-30% lower, making it suitable for cost-sensitive applications (such as logistics boxes).

V. Comparação com o polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP)

1. Equilíbrio entre custo e desempenho

Vantagem de custo: os materiais reforçados com fibra de carbono LFT-G (como o PA66-LCF30) custam aproximadamente 1/3 a 1/2 do custo do CFRP e podem ser produzidos em massa por injeção. Por exemplo, uma asa de drone que utiliza o PEEK-LCF30 reduz os custos em 30% em comparação com o CFRP, mantendo 80% da resistência.

Leve e condutivo: a densidade do LFT-G (1,3 g/cm³) é ligeiramente maior do que a do CFRP (1,5 g/cm³), mas o LFT-G reforçado com fibra de carbono ainda pode alcançar uma redução de peso de 30% a 40%, e o tratamento condutivo da superfície pode atender aos requisitos de blindagem eletromagnética (eficácia de blindagem). >30 dB).

2. Diferenças nos cenários de aplicação

Componentes estruturais de alta qualidade: o CFRP continua a ser irremediável em ambientes extremos, como o setor aeroespacial (por exemplo, a carcaça de aeronaves), devido à sua superior resistência à temperatura>300℃) and fatigue resistance. LFT-G, on the other hand, is more suitable for mid-to-high-end applications such as automotive and electronics. – Production Efficiency: LFT-G injection molding has a short cycle time (e.g., 45 seconds/piece for PA66-LCF30), while CFRP prepreg molding takes several hours, making it suitable for mass production needs.

VI. Vantagens abrangentes e cenários aplicáveis do LFT-G

Itens comparativos	Vantagens do LFT-G	Cenários de aplicação típicos
Leve	A densidade é apenas 1/5 a 1/7 do aço, e a resistência específica é superior à da liga de alumínio, com um efeito significativo de redução de peso	Travessa para baterias de veículos a energia nova, corpo de drone, carcaça de laptop.
Propriedades mecânicas	A resistência à tração é de 120-240MPa, a resistência ao impacto é 3-5 vezes superior à de plásticos comuns e a resistência à alta temperatura pode chegar a 210 ℃	Módulo de front-end automotivo, suportes de turbocompressor, filtro de estação base 5G.
Eficiência de processamento	Ciclo de moldagem por injeção inferior a 60 segundos, capaz de integrar estruturas complexas e reduzir os custos de moldagem em 30% a 50%	Carrinho de bebé, carcaça de componentes eletrónicos, modelo de construção.
Otimização dos custos	O custo total é 15% a 30% inferior ao dos metais, e a taxa de retenção de desempenho dos materiais reciclados é superior a 90%.	Caixa de logística, carcaça de aparelhos domésticos, braço de robô industrial.
Características ambientais	100% reciclável, os materiais baseados em biopolímeros (como o PLA-LGF20) apresentam uma taxa de degradação superior a 90% em 6 meses, atendendo aos padrões ambientais da UE	Produtos descartáveis para mesa, galerias subterrâneas urbanas e suportes de pontes de alta velocidade.

VII. Tendências futuras e inovação tecnológica

1. Fusão de vários materiais: Sistemas de fibras híbridas (por exemplo, fibra de vidro + fibra de carbono) alcançarão o equilíbrio ideal entre desempenho e custo. Por exemplo, o material LFT-G PP/LGF20 + LCF10 reduz o custo em 10% mantendo a resistência.

2. Atualização inteligente: Os materiais LFT-G auto-curativos, através da microencapsulação de agentes de reparação, podem se auto-curar quando as fissuras se propagam, prolongando a vida útil em 50%, adequados para suportes de pontes de alta velocidade.

3. Aplicações em ambientes extremos: O LFT-G de temperatura ultra-alta (por exemplo, PEEK-LGF50) pode suportar temperaturas até 300 ℃ e será utilizado em componentes de câmaras de combustão de motores a jato, substituindo as ligas de alta temperatura à base de níquel.

4. Design do Digital Twin: Baseado em um modelo de predição da orientação da fibra utilizando análise de elementos finitos, este otimiza o design do molde, melhorando a consistência da distribuição das fibras nos produtos LFT-G em 30% e alcançando uma taxa de rendimento superior a 99%.

Com suas características de baixo peso, alta resistência, alta eficiência e amigável ao meio ambiente, o LFT-G está evoluindo de um material alternativo tradicional para um componente multifuncional inteligente, tornando-se um dos materiais principais que impulsionam a leveza industrial global e o desenvolvimento sustentável.