Omglass rovings or korte glassfibre, prime glassfiber or precio fibra de carbonotilsettes til den termoplastiske matrisen, er formålet i utgangspunktet å forbedre de mekaniske og strukturelle egenskapene til polymeren.Det er mange forskjeller mellom de to hovedmetodene for å forsterke termoplast for sprøytestøping, fra hvordan de kombineres med polymermatrisen, til ytelsesnivået de kan gi, og en fiberform kan være mer Den andre er mer egnet, men for formeren, er hovedforskjellen mellom korte og lange fibre i hvilken grad de er bearbeidet.
Behandling av langfiberarmert termoplast
Hovedmålet med å behandle langfiberforsterket termoplast er å opprettholde fiberlengden, noe som er avgjørende for å optimalisere styrke og seighet.Fiberbrudd kan ha en negativ innvirkning på egenskapene til polymerkompositten og kan til slutt oppheve fordelene ved bruk av glassfibertråder.Feil håndtering og feil verktøy og komponentdesign, eller bruk av uoptimalisert prosessutstyr eller oppsett, kan føre til fiberbrudd.
I motsetning til kuttet fiberarmert plast, er langfiberarmerte materialer vanligvis laget ved pultrudering.Prosessen innebærer å strekke segglasss rovingimpregnert med termoplastisk harpiks gjennom en spesiell impregneringsdyse (slik at harpiksen kan vikle rundt og binde fibrene), og deretter kutte de ekstruderte trådene til pellets, fibrene i pellets er typisk 12 mm. Den lange, full lengde har enveis fiberforsterkning , og denne lengden er kritisk for å gjøre det mulig for polymeren å effektivt overføre stress til sterkere fibre.
Når disse pellets brukes til sprøytestøping, er de lange fibrene på linje og viklet tett for å danne et indre skjelett som gir styrke og seighet.Sammenlignet med kortfiberfylte materialer, kompositter forsterket med lange fibre, evglassfiberfibreeller karbonfibre, gir høyere styrke-til-vekt-forhold, slagfasthet, lengre syklisk utmattingslevetid og bredere varmebestandighet og bedre dimensjonsstabilitet.
Disse holdbare materialene tilbyr strukturell ytelse som kan sammenlignes med metall, men er likevel lettere enn metall, og er i stand til å dra nytte av fordelene med prosesseffektivitet ved sprøytestøping.1k karbonfiberduker spesielt verdifulle som metallerstatning fordi de er 70 % lettere enn stål og lettere enn stål.Aluminium er 40 % lettere, så langfiberforsterkede kompositter kan brukes til å produsere krevende komponenter innen bil, sportsutstyr, romfart, forbruksvarer og industrielt utstyr.Typiske basisharpikser inkluderer polyamid (PA eller nylon), polypropylen (PP), stiv termoplastisk polyuretan (ETPU) og høytemperaturharpikser som polyetereterketon (PEEK), polyftalamid (PPA) og polyamid.Eterimide (PEI) osv. Selv om enhver termoplast kan forsterkes med fibre, er det bare noen som gir høyere ytelse fordi de er bedre forsterket.Mer presist er halvkrystallinske harpikser bedre forsterket av fibre enn amorfe harpikser, noe som betyr at deres stivhet og styrke økes enda mer.
Behandlingspunkter for langfiberforsterkede materialer
Sammenlignet med umodifiserte eller granulære pulverfylte harpikser, har støping av langfiberforsterkede kompositter visse krav til støpeformer, porter, støpeutstyr og deldesign.Prosessene som brukes til å behandle disse materialene skiller seg også fra de for kortfiberarmerte polymerer.
Som nevnt tidligere er det å opprettholde fiberlengden nøkkelen til suksess.Faktorer som kan forårsake fiberlengdeforkorting inkluderer høyt trykk og skjær fra injeksjonsskruen, det samme kan skarpe hjørner i formen og løpesystemet.For å opprettholde fiberlengden er det 3 viktige behandlingspunkter å være oppmerksom på:
1. Formmateriale og design
Selv om lange fibre slites mindre på formen enn korte fibre fordi det er færre nållignende fiberender som påvirker formen, er samme type formstål egnet for både langfiber- og kortfiberarmerte polymerer, den vanligste Den første er P20 formstål, som tåler mer enn 100 000 injeksjoner kontinuerlig.Hvis det kreves høyere holdbarhet (over 100 000 injeksjonssykluser), er H13 krommolybdenstål eller A9 luftherdet stål bedre valg.Generelt er herdede former det beste valget for behandling av fiberarmert termoplast.For slitte former kan de pusses opp ved hjelp av galvaniseringsteknologi.Aluminiumsformer kan til og med brukes hvis prototyper må produseres for å validere designet.
2. Formingsutstyr
Langfiberarmert termoplast kan behandles ved bruk av standard sprøytestøpeutstyr med bare noen få ikke-permanente modifikasjoner for å bevare fiberlengden og imøtekomme høyere viskositeter.En lavtrykksskrue eller generell skrue med en tilbakeslagsring som tillater fri flyt på toppen anbefales.Generelle dyser kan brukes, men nylondyser bør unngås fordi timeglassformen deres (designet for å forhindre sikling) begrenser flyten, skaper skjærkraft og forårsaker fiberslitasje.Et annet tips for å redusere skjærkraft er å unngå omvendt kjegledysedesign.Generelt sett letter større dysehull (minimum 5,6 mm) passasjen av viskøse fiberforsterkede harpikser.
En god tommelfingerregel for enhver injeksjonsmaskin er å kun injisere 60-70% av volumet.For mye skuddstørrelse øker tilbakestillingstiden, mens for liten skuddstørrelse betyr at materialet forblir i løpet lenger, noe som potensielt kan føre til nedbrytning.
3. Behandlingsforhold
Når det gjelder prosessering, er det viktig å ta opp to problemer: fordreining og krypning.Generelt opplever langfiberarmerte termoplastiske deler mindre forvrengning ennkort fiberglassdeler fordi viklingen av filamentet reduserer differensiell krymping, men sprøytestøpte langfiberdeler deformeres fortsatt, en grunn er at fibrene flyter langs Orienteringsinnretningen, mens de øker delens styrke, kan føre til anisotropi.For å forhindre vridning, kan alternative portplasseringer eller deldesign brukes for å unngå overdreven fiberinnretting i områder som ikke krever høy styrke for å tåle strukturelle belastninger.
Behold fordelen med lange fibre
Vellykket støping av langfiberarmerte kompositter krever en viss modifikasjon av designretningslinjer og prosessparametere som gjelder for ikke-forsterket harpiks og kortfiberforbindelser.For å få mest mulig ut av langfiberarmeringer (som koster mer enn ufylte materialer ellerglassfiber hakkede tråder forsterkningpå grunn av deres høye ytelse), må beste praksis følges gjennom hele prosessen.Hvis lange fibre blir ødelagt eller feiljustert på grunn av feil håndtering, formdesign eller utstyrsoppsett, vil fordelene med høy styrke og høy seighet bli redusert eller til og med tapt.
#glass rovings#korte glassfibre#1k karbonfiberduk#kort fiberglass#glassfiber hakkede tråder forsterkning
Innleggstid: 21. oktober 2022