碳纖維和玻璃纖維增強塑料在眾多工業領域的應用都是未來發展的趨勢。例如在“綠色”節能運輸領域，當涉及到降低燃料消耗且明顯減重要求時，車身和車廂的輕質結構就發揮著極為重要的作用。設計師需要的是極為先進的材料，它不僅要重量輕，同時要具備高穩定性、耐久性和耐候性以應對環境的影響。 然而研發人員如何相信材料能百分百地符合他們的設想？“只能通過制造商的完美的質量控制來證明。” Gerd Puchta博士說道。他是歐洲區領先的纖維增強塑料板材和卷材生產商 LAMILUX公司的產品研發總監。不久前，該企業作為全球第一家 玻璃鋼板材生產商，自愿讓 TÜV 南德意志集團認證機構對其試驗室和檢測設備進行了認證并因此應對最高的質量要求。一共有約 20 個實驗方法和檢測設備成功通過了評估和檢測。
作為纖維增強塑料生產商，其任務十分明確，即確保材料的質量能滿足汽車工業的最高要求--以高標準的檢測技術保證產品的最佳特性，從而確保材料在應用中發揮巨大的作用。Gerd Puichta 博士認為：“在生產和研發纖維增強塑料的所有階段都必須具備嚴格的質量控制手段。”
在對纖維增強塑料所采取的一系列檢測中，極為重要的檢測項目是機械強度、物理性能和外觀質量。其它測試則還涉及材料的穩定性、耐久性、抗紫外線、耐候性等。
1、更強的抗擊強度--碰撞測試
纖維增強塑料在各個應用領域都必須具備強足夠的抗擊強度以抵抗正面的強作用力。碰撞測試是非常有說服力的檢驗方法，因為它非常真實地模擬了材料的負荷情況——例如模擬撞擊貨車側壁或由大冰雹撞擊大貨車車頂所產生的破壞力。
目的：碰撞測試能提供關于材料堅固性及其在日常使用中耐久性的數據。它尤其能避免在強力作用下出現破裂和凹陷。
方法：通過落球試驗檢測碰撞特性。由一個直徑 20 毫米的半圓形鋼球從正面下落至材料的表面。根據所需的測試負荷，下落高度可達一米，鋼球重量可達兩公斤。
2、材料比較——誰更堅固？
夏比沖擊強度測試
與鋁材或鋼板等材料作比較時，通過夏比沖擊強度測試獲得纖維增強塑料的強度數據。在 LAMILUX公司內部，我們按照標準 DIN EN ISO 179, DIN 53435 和 DIN EN ISO 180 執行該測試。
目的：通過沖擊強度測試可以看到強力作用下的阻力并以此檢查材料的技術特性。所獲得的數據非常有說服力，因為通過與其它材料的直接比較可以避免材料產生破裂與凹陷。
方法：由一個擺錘撞擊已夾緊的材料。由此會產生對材料的突然應力直至損壞。一方面，從該嘗試中可以得知材料的沖擊韌性和脆斷性。另一方面，可以了解所吸收的能量以及能量吸收能力。
3、 極端力作用——直至達到負載極限
拉伸和彎曲試驗
不同的應用領域對纖維增強材料的負載性有不同的要求。因此，在開發輕量化材料時必須嚴格遵守客戶定制的要求并準確測試和記錄材料的抗載荷能力。LAMILUX 按照 DIN EN ISO 527 進行拉伸試驗并根據 DIN EN ISO 142125, EN 2562 和 EN 2746 進行 3 點彎曲試驗獲取相關數據。
目的：抗拉和抗彎強度測試是用于檢測材料的堅固性和耐久性。靜態機械載荷試驗或對不同檢測試樣的破壞性試驗可以我們構建一個完整機械性能數據庫，為材料的選擇及與其他材料如鋁和鋼材的比較提供依據。在此基礎上可以開發量身定做的個性化材料解決方案。
方法：在進行拉伸試驗時要夾緊一個樣品并產生單向的拉應力。從所記錄的應力曲線-拉伸曲線可以讀取到抗拉強度、彈性模量、斷裂伸長率和橫向延伸系數。
在進行 3 點彎曲試驗時將材料彎曲并在邊線上施加一個強的拉伸應力和壓應力。這里同樣會產生一個應力曲線-拉伸曲線并因此可計算出抗彎強度、彈性模量和斷裂伸長率。
4、恒定不變的硬度——所有再生產材料的質量
巴氏硬度試驗
生產質量穩定的板材材料被視作是連續生產工藝的一大優勢。重復檢查材料表面的硬度是優先要做的工作。我們按照 DIN EN ISO 59 通過巴氏硬度試驗進行檢查。
目的：測試巴氏硬度不僅能體現材料表面的硬度大小，同時能體現出材料是否完全固化。通過該檢查確認合適的材料硬度確保表面耐刮性。
方法：巴氏硬度是一定形狀的硬鋼壓針，在標準彈簧試驗力作用下，壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度。
5、 材料耐候性——按照汽車標準模擬
氙光燈測試和模擬日照測試
纖維增強材料的耐候性屬于最重要的一項質量標準。持續優化樹脂配方的同時也產生了杰出的成果。尤其是在汽車工業領域，按照 DIN EN ISO 4892-2 進行的氙光測試是耐候性檢查中已被廣泛使用的檢驗方法。
日照測試是一種通過特定紫外線光源一次性測試大量樣品耐候性能的快速的檢測方法。用于檢測材料長期抵抗不同氣候和紫外線的能力。
目的：用于模擬纖維增強塑料在恒定重復的環境中的老化現象（耐候性、色彩穩定性）。氙光燈耐勞度測試是讓檢測樣品材料迅速老化的一種耐候測試。
方法：氙光燈測試檢查的是耐候性。為此要將材料樣品放在一個模擬環境下經受 1000 多個小時的快速風化。
模擬日照測試是通過紫外線燈照射材料樣品 250, 500 和 1000 小時，然后從檢測儀中取出并測量色差和材料變化。
6、穩定和頂尖的外形——在任何溫度下
動態的機械分析 (DMA)
用來檢查不同溫度情況下纖維增強材料穩定性的一項最重要的檢測便是動態的機械分析 (DMA)。動態機械分析是在程序控制溫度下，測量物質在振動載荷下的動態模量或力學損耗與溫度的關系。
目的：動態機械分析可以用于檢測材料的熱穩定性及材料的固化程度。因為：多數應用中——例如大篷車、房車、車廂和拖車的車頂與側壁——在任何溫度情況下都要求高機械負載。
方法：使用流變儀作為檢測和測量設備，通過它可以在 0 至 120 攝氏度的溫度曲線內檢查材料特性。
7、高溫、低溫、降雨、霜凍——耐久度測試中的材料耐抗性
自然風化和熱-冷交替測試
用于模擬材料在實際應用中所面臨的外界環境變化，展現自然風化和熱-冷溫度變化的情況。該檢測十分有效地檢查了氣候變化條件下纖維增強材料的持久性。
目的：該測試能提供材料在一年四季真實氣候條件下的表現情況。我們的目的是為了避免氣候環境的變化對材料的外觀、機械性能等帶來影響。
方法：進行風化測試時，將材料樣品在亞利桑那州（世界上太陽能密度最高的一個地區）和中歐地區的室外檢測場地。定期通過一個光度計對樣板進行色差測量，以及通過另一個檢測儀獲取表面的光澤度。
熱-冷交替測試是在溫度變化的區域為 -40°C 至 +80°C 時檢查材料特性。樣品在一個設備中長時間經受循環變化的溫度。
關于 LAMILUX Composites GmbH 公司
LAMILUX Composites GmbH生產纖維增強塑料已有近 60 年的歷史。憑借領先的連續性生產工藝，以及巨大的產量和豐富的產品系列，這家中小型企業成為了歐洲領先的生產商。LAMILUX 為汽車、房車、冷藏車、冷庫和冷藏柜、建筑行業以及其它眾多行業的客戶提供所需產品。LAMILUX 在 2013 年雇有 640 名員工，營業額達到 1.75 億歐元。這家家族管理企業的總部位于巴伐利亞州的雷奧鎮。
纖維增強塑料扁帶材的生產線
纖維增強塑料卷材
魯ICP備2021047099號