alistekleni rovingi or kratka steklena vlakna, prvovrstna steklena vlakna or precio fibra de carbonododajajo termoplastični matrici, namen je v bistvu izboljšati mehanske in strukturne lastnosti polimera.Obstaja veliko razlik med dvema glavnima metodama ojačitve termoplastov za brizganje, od tega, kako se kombinirajo s polimerno matrico, do ravni učinkovitosti, ki jo lahko zagotovijo, in ena oblika vlaken je lahko bolj primerna, druga pa je primernejša za oblikovalec, je glavna razlika med kratkimi in dolgimi vlakni stopnja obdelave.
Predelava termoplastov, ojačanih z dolgimi vlakni
Primarni cilj predelave termoplastov, ojačanih z dolgimi vlakni, je ohranjanje dolžine vlaken, kar je ključnega pomena za optimizacijo trdnosti in žilavosti.Lom vlaken lahko negativno vpliva na lastnosti polimernega kompozita in lahko na koncu izniči prednosti uporabe niti iz steklenih vlaken.Nepravilno ravnanje in napačna zasnova orodij in komponent ali uporaba neoptimizirane procesne opreme ali nastavitev lahko povzroči prelom vlaken.
Za razliko od plastike, ojačane z rezanimi vlakni, so materiali, ojačani z dolgimi vlakni, običajno izdelani s pultruzijo.Postopek vključuje raztezanjeglass potepanjeimpregniran s termoplastično smolo skozi posebno impregnacijsko matrico (tako da lahko smola ovije in poveže vlakna) in nato razreže ekstrudirane pramene v pelete, vlakna v peletih so običajno 12 mm Dolga, polna dolžina ima enosmerno ojačitev z vlakni , in ta dolžina je ključnega pomena za omogočanje polimeru, da učinkovito prenese napetost na močnejša vlakna.
Ko se ti peleti uporabljajo za brizganje, so dolga vlakna poravnana in tesno zvita, da tvorijo notranji skelet, ki zagotavlja moč in žilavost.V primerjavi z materiali, polnjenimi s kratkimi vlakni, kompoziti, ojačani z dolgimi vlakni, alivlakna iz steklenih vlakenali ogljikovih vlaken, zagotavljajo višja razmerja med trdnostjo in težo, udarno žilavost, daljšo življenjsko dobo ciklične utrujenosti ter večjo toplotno odpornost in boljšo dimenzijsko stabilnost.
Ti trpežni materiali ponujajo strukturno zmogljivost, primerljivo s kovino, vendar so lažji od kovine in lahko izkoristijo prednosti učinkovitosti obdelave brizganja.1k tkanina iz ogljikovih vlakenje še posebej dragocen kot kovinski nadomestek, ker so 70 % lažji od jekla in lažji od jekla.Aluminij je 40 % lažji, zato se kompoziti, ojačani z dolgimi vlakni, lahko uporabljajo za izdelavo zahtevnih komponent v avtomobilski, športni, vesoljski, potrošniški in industrijski opremi.Tipične osnovne smole vključujejo poliamid (PA ali najlon), polipropilen (PP), tog termoplastični poliuretan (ETPU) in visokotemperaturne smole, kot so polietereterketon (PEEK), poliftalamid (PPA) in poliamid.Eter imid (PEI) itd. Medtem ko je kateri koli termoplast mogoče ojačati z vlakni, le nekateri nudijo večjo učinkovitost, ker so bolje ojačani.Natančneje, polkristalne smole so bolje ojačene z vlakni kot amorfne smole, kar pomeni, da se njihova togost in trdnost še povečata.
Obdelovalne točke materialov, ojačanih z dolgimi vlakni
V primerjavi z nemodificiranimi ali granuliranimi smolami, polnjenimi s prahom, ima oblikovanje kompozitov, ojačanih z dolgimi vlakni, določene zahteve glede kalupov, vrat, opreme za oblikovanje in oblikovanja delov.Tudi postopki, ki se uporabljajo za obdelavo teh materialov, se razlikujejo od tistih za polimere, ojačane s kratkimi vlakni.
Kot smo že omenili, je ohranjanje dolžine vlaken ključ do uspeha.Dejavniki, ki lahko povzročijo skrajšanje dolžine vlaken, vključujejo visok pritisk in strig iz brizgalnega vijaka, prav tako lahko ostre vogale v sistemu kalupa in vodila.Če želite ohraniti dolžino vlaken, morate upoštevati 3 ključne točke obdelave:
1. Material in oblikovanje plesni
Čeprav se dolga vlakna manj obrabijo na kalupu kot kratka vlakna, ker je manj igličastih koncev vlaken, ki vplivajo na kalup, je ista vrsta jekla za kalupe primerna za polimere, ojačane z dolgimi in kratkimi vlakni, najpogostejši prvi. je jeklo za kalupe P20, ki lahko vzdrži več kot 100.000 neprekinjenih brizganj.Če je potrebna večja vzdržljivost (nad 100.000 ciklov vbrizgavanja), sta boljša izbira krom molibden jeklo H13 ali jeklo, kaljeno na zraku A9.Na splošno so utrjeni kalupi najboljša izbira za predelavo termoplastov, ojačanih z vlakni.Obrabljene kalupe je mogoče obnoviti s tehnologijo galvanizacije.Aluminijaste kalupe je mogoče uporabiti celo, če je treba izdelati prototipe za potrditev zasnove.
2. Oprema za oblikovanje
Termoplaste, ojačane z dolgimi vlakni, je mogoče predelati s standardno opremo za brizganje z le nekaj neobstojnimi modifikacijami za ohranitev dolžine vlaken in prilagajanje višjih viskoznosti.Priporočljiv je nizkotlačni ali splošni vijak z nepovratnim obročem, ki omogoča prost pretok na vrhu.Uporabite lahko šobe za splošno uporabo, vendar se je treba izogibati najlonskim šobam, ker njihova oblika peščene ure (zasnovana za preprečevanje slinjenja) omejuje pretok, povzroča striženje in obrabo vlaken.Še en nasvet za zmanjšanje strižnih udarcev je, da se izogibate oblikam šob z obrnjenim stožcem.Na splošno večje luknje šob (najmanj 5,6 mm) olajšajo prehod smol, ojačanih z viskoznimi vlakni.
Dobro pravilo za vsak stroj za brizganje je, da vbrizgate samo 60-70 % volumna.Prevelika velikost naboja podaljša čas ponastavitve, medtem ko premajhna velikost naboja pomeni, da material dlje ostane v cevi, kar lahko povzroči degradacijo.
3. Pogoji obdelave
Kar zadeva obdelavo, je pomembno obravnavati dve vprašanji: zvijanje in lezenje.Na splošno se termoplastični deli, ojačani z dolgimi vlakni, manj zvijajo kotkratka vlakna iz steklenih vlakendele, ker navijanje filamenta zmanjša diferencialno krčenje, vendar se brizgano oblikovani deli dolgih vlaken še vedno deformirajo, eden od razlogov je, da vlakna tečejo vzdolž Usmerjenost poravnave, medtem ko povečuje trdnost dela, lahko povzroči anizotropijo.Da bi preprečili zvijanje, je mogoče uporabiti alternativne lokacije vrat ali zasnove delov, da se izognete čezmerni poravnavi vlaken na območjih, ki ne zahtevajo visoke trdnosti, da prenesejo strukturne obremenitve.
Ohranite prednost dolgih vlaken
Uspešno oblikovanje kompozitov, ojačanih z dolgimi vlakni, zahteva nekaj sprememb smernic za načrtovanje in parametrov obdelave, ki veljajo za nearmirane smole in spojine s kratkimi vlakni.Da bi kar najbolje izkoristili ojačitve z dolgimi vlakni (ki stanejo več kot nepolnjeni materiali ozojačitev iz rezanih pramenov iz steklenih vlakenzaradi njihove visoke zmogljivosti) je treba skozi celoten proces upoštevati najboljše prakse.Če so dolga vlakna zlomljena ali napačno poravnana zaradi nepravilnega ravnanja, zasnove matrice ali nastavitve opreme, bodo njihove prednosti visoke trdnosti in visoke žilavosti zmanjšane ali celo izgubljene.
#stekleni rovingi#kratka steklena vlakna#1k tkanina iz ogljikovih vlaken#kratka vlakna iz steklenih vlaken#ojačitev iz rezanih pramenov iz steklenih vlaken
Čas objave: 21. oktober 2022