Da listaklo rovings or kratka staklena vlakna, prvoklasna stakloplastika or precio fibra de carbonododaju termoplastičnoj matrici, svrha je u osnovi poboljšati mehanička i strukturna svojstva polimera.Postoje mnoge razlike između dvije glavne metode ojačanja termoplasta za injekcijsko prešanje, od toga kako se kombiniraju s polimernom matricom, do razine učinka koju mogu pružiti, a jedan oblik vlakana može biti prikladniji, drugi je prikladniji, ali za oblikovnik, glavna razlika između kratkih i dugih vlakana je stupanj do kojeg su obrađena.
Prerada termoplasta ojačanih dugim vlaknima
Primarni cilj obrade termoplasta ojačanih dugim vlaknima je održavanje duljine vlakana, što je ključno za optimizaciju čvrstoće i žilavosti.Lom vlakana može imati negativan utjecaj na svojstva polimernog kompozita i može u konačnici poništiti prednosti korištenja niti od staklenih vlakana.Nepravilno rukovanje i neispravan dizajn alata i komponenti ili uporaba neoptimizirane opreme za obradu ili postavki mogu dovesti do loma vlakana.
Za razliku od plastike ojačane sjeckanim vlaknima, materijali ojačani dugim vlaknima obično se izrađuju pultruzijom.Proces uključuje istezanjeglass lutajućiimpregniran termoplastičnom smolom kroz posebnu matricu za impregnaciju (tako da smola može omotati i povezati vlakna), a zatim izrezati ekstrudirane niti u pelete, vlakna u peletama su obično 12 mm Dugačka, puna duljina ima jednosmjerno ojačanje vlaknima , a ta je duljina kritična za omogućavanje polimeru da učinkovito prenese stres na jača vlakna.
Kada se ove kuglice koriste za injekcijsko prešanje, duga vlakna su poravnata i čvrsto namotana kako bi oblikovala unutarnji kostur koji daje snagu i žilavost.U usporedbi s materijalima punjenim kratkim vlaknima, kompoziti ojačani dugim vlaknima, bilo davlakna od stakloplastikeili ugljična vlakna, pružaju veće omjere čvrstoće i težine, udarnu žilavost, dulji vijek trajanja cikličkog zamora i veću otpornost na toplinu i bolju stabilnost dimenzija.
Ovi izdržljivi materijali nude strukturnu izvedbu usporedivu s metalom, a ipak su lakši od metala i mogu iskoristiti prednosti učinkovitosti obrade injekcijskog prešanja.1k tkanina od karbonskih vlakanaje posebno vrijedan kao zamjena za metal jer su 70% lakši od čelika i lakši od čelika.Aluminij je 40% lakši, tako da se kompoziti ojačani dugim vlaknima mogu koristiti za proizvodnju zahtjevnih komponenti u automobilskoj, sportskoj, zrakoplovnoj, potrošačkoj i industrijskoj opremi.Tipične osnovne smole uključuju poliamid (PA ili najlon), polipropilen (PP), kruti termoplastični poliuretan (ETPU) i smole za visoke temperature kao što su polietereterketon (PEEK), poliftalamid (PPA) i poliamid.Eterimid (PEI) itd. Iako se bilo koji termoplast može ojačati vlaknima, samo neki nude bolje performanse jer su bolje ojačani.Točnije, polukristalne smole su bolje ojačane vlaknima nego amorfne smole, što znači da im se krutost i čvrstoća još više povećavaju.
Točke obrade materijala ojačanih dugim vlaknima
U usporedbi s nemodificiranim ili granuliranim smolama punjenim prahom, oblikovanje kompozita ojačanih dugim vlaknima ima određene zahtjeve za kalupe, vrata, opremu za kalupljenje i dizajn dijelova.Procesi koji se koriste za obradu ovih materijala također se razlikuju od onih za polimere ojačane kratkim vlaknima.
Kao što je ranije spomenuto, održavanje duljine vlakana ključ je uspjeha.Čimbenici koji mogu uzrokovati skraćivanje duljine vlakana uključuju visoki tlak i smicanje od vijka za ubrizgavanje, kao što mogu biti oštri kutovi u kalupu i sustavu klizača.Kako biste održali duljinu vlakna, morate biti svjesni 3 ključne točke obrade:
1. Materijal i dizajn kalupa
Iako se duga vlakna manje troše na kalupu nego kratka vlakna jer ima manje igličastih krajeva vlakana koji utječu na kalup, ista vrsta čelika za kalupe prikladna je i za polimere ojačane dugim i kratkim vlaknima, najčešći prvi. je P20 kalupni čelik, koji može izdržati više od 100.000 ubrizgavanja kontinuirano.Ako je potrebna veća izdržljivost (iznad 100 000 ciklusa ubrizgavanja), bolji izbor su H13 krom molibden čelik ili A9 zrakom kaljeni čelik.Općenito, stvrdnuti kalupi su najbolji izbor za obradu termoplasta ojačanih vlaknima.Za istrošene kalupe, oni se mogu obnoviti tehnologijom galvanizacije.Aluminijski kalupi se čak mogu koristiti ako se moraju proizvesti prototipovi kako bi se potvrdio dizajn.
2. Oprema za oblikovanje
Termoplastika ojačana dugim vlaknima može se prerađivati pomoću standardne opreme za injekcijsko prešanje uz samo nekoliko privremenih modifikacija kako bi se očuvala duljina vlakana i prilagodila višim viskoznostima.Preporuča se niskotlačni vijak ili vijak opće namjene s nepovratnim prstenom koji omogućuje slobodan protok na vrhu.Mogu se koristiti mlaznice opće namjene, ali treba izbjegavati najlonske mlaznice jer njihov oblik pješčanog sata (dizajniran da spriječi slinjenje) ograničava protok, stvara smicanje i uzrokuje habanje vlakana.Još jedan savjet za smanjenje smicanja je izbjegavanje dizajna mlaznica s obrnutim konusom.Općenito, veće rupe za mlaznice (minimalno 5,6 mm) olakšavaju prolaz smola ojačanih viskoznim vlaknima.
Dobro pravilo za bilo koji stroj za ubrizgavanje je ubrizgavanje samo 60-70% volumena.Prevelika veličina sačme povećava vrijeme resetiranja, dok premala veličina sačme znači da materijal dulje ostaje u cijevi, što potencijalno dovodi do degradacije.
3. Uvjeti obrade
Što se tiče obrade, važno je riješiti dva problema: krivljenje i puzanje.Općenito, termoplastični dijelovi ojačani dugim vlaknima manje se savijaju negokratka stakloplastikadijelova zato što namotavanje filamenta smanjuje diferencijalno skupljanje, ali dijelovi dugačkih vlakana lijevani injekcijom i dalje se deformiraju, a jedan od razloga je to što vlakna teku duž Orijentacijsko poravnanje, dok povećava čvrstoću dijela, može dovesti do anizotropije.Kako bi se spriječilo savijanje, mogu se koristiti alternativne lokacije vrata ili dizajni dijelova kako bi se izbjeglo pretjerano poravnavanje vlakana u područjima koja ne zahtijevaju veliku čvrstoću da izdrže strukturna opterećenja.
Zadržite prednost dugih vlakana
Uspješno oblikovanje kompozita ojačanih dugim vlaknima zahtijeva određene modifikacije smjernica za dizajn i parametara obrade primjenjivih na nearmirane smole i spojeve kratkih vlakana.Kako biste izvukli maksimum iz dugih vlakana za ojačanje (koja koštaju više od neispunjenih materijala iliarmatura od usitnjenih niti od fiberglasazbog njihove visoke učinkovitosti), najbolje prakse moraju se slijediti tijekom cijelog procesa.Ako su duga vlakna slomljena ili neusklađena zbog nepravilnog rukovanja, dizajna matrice ili postavljanja opreme, prednosti njihove visoke čvrstoće i visoke žilavosti bit će smanjene ili čak izgubljene.
#staklo rovings#kratka staklena vlakna#1k tkanina od karbonskih vlakana#kratka stakloplastika#armatura od usitnjenih niti od fiberglasa
Vrijeme objave: 21. listopada 2022