Omglas rovings or korte glasfibre, prime glasfiber or præcio fibra de carbonotilsættes den termoplastiske matrix, er formålet grundlæggende at forbedre polymerens mekaniske og strukturelle egenskaber.Der er mange forskelle mellem de to hovedmetoder til forstærkning af termoplast til sprøjtestøbning, fra hvordan de kombineres med polymermatrixen til det ydeevne, de kan give, og den ene fiberform kan være mere Den anden er mere egnet, men til formgiveren, er den største forskel mellem korte og lange fibre i hvilken grad de er forarbejdet.
Forarbejdning af langfiberforstærket termoplast
Det primære mål med at forarbejde langfiberforstærket termoplast er at opretholde fiberlængden, hvilket er afgørende for at optimere styrke og sejhed.Fiberbrud kan have en negativ indvirkning på polymerkomposittens egenskaber og kan i sidste ende ophæve fordelene ved at bruge glasfibertråde.Forkert håndtering og forkert værktøj og komponentdesign eller brug af uoptimeret behandlingsudstyr eller opsætninger kan føre til fiberbrud.
I modsætning til hakket fiberforstærket plast fremstilles lange fiberforstærkede materialer normalt ved pultrudering.Processen involverer udstrækningglass rovingimprægneret med termoplastisk harpiks gennem en speciel imprægneringsmatrice (så harpiksen kan vikle rundt og binde fibrene), og derefter skære de ekstruderede tråde til pellets, fibrene i pellets er typisk 12 mm. Den lange, fuld længde har ensrettet fiberforstærkning , og denne længde er kritisk for at sætte polymeren i stand til effektivt at overføre stress til stærkere fibre.
Når disse pellets bruges til sprøjtestøbning, bliver de lange fibre rettet ind og viklet tæt for at danne et indre skelet, der giver styrke og sejhed.Sammenlignet med kortfiberfyldte materialer, kompositter forstærket med lange fibre, evtglasfiber fibreeller kulfibre, giver højere styrke-til-vægt-forhold, slagfasthed, længere cyklisk træthedslevetid og bredere varmebestandighed og bedre dimensionsstabilitet.
Disse holdbare materialer tilbyder en strukturel ydeevne, der kan sammenlignes med metal, men er alligevel lettere end metal og er i stand til at drage fordel af forarbejdningseffektiviteten ved sprøjtestøbning.1k kulfiber kluder særligt værdifulde som metalerstatning, fordi de er 70 % lettere end stål og lettere end stål.Aluminium er 40 % lettere, så langfiberforstærkede kompositter kan bruges til at fremstille krævende komponenter i bilindustrien, sportsartikler, rumfart, forbrugsgoder og industrielt udstyr.Typiske basisharpikser omfatter polyamid (PA eller nylon), polypropylen (PP), stiv termoplastisk polyurethan (ETPU) og højtemperaturharpikser såsom polyetheretherketon (PEEK), polyphthalamid (PPA) og polyamid.Etherimid (PEI) osv. Mens enhver termoplast kan forstærkes med fibre, er der kun nogle, der tilbyder højere ydeevne, fordi de er bedre forstærket.Mere præcist er halvkrystallinske harpikser bedre forstærket af fibre end amorfe harpikser, hvilket betyder, at deres stivhed og styrke øges endnu mere.
Bearbejdningspunkter af langfiberforstærkede materialer
Sammenlignet med umodificerede eller granulære pulverfyldte harpikser har støbning af langfiberforstærkede kompositter visse krav til forme, porte, støbeudstyr og deldesign.De processer, der anvendes til at behandle disse materialer, adskiller sig også fra processerne for kortfiberarmerede polymerer.
Som tidligere nævnt er opretholdelse af fiberlængde nøglen til succes.Faktorer, der kan forårsage fiberlængdeforkortning omfatter højt tryk og forskydning fra injektionsskruen, ligesom skarpe hjørner i form- og løbesystemet.For at opretholde fiberlængden er der 3 vigtige behandlingspunkter, du skal være opmærksom på:
1. Formmateriale og design
Selvom lange fibre slider mindre på støbeformen end korte fibre, fordi der er færre nålelignende fiberender, der påvirker støbeformen, er den samme type støbestål velegnet til både lang- og kortfiberforstærkede polymerer, den mest almindelige Den første er P20 formstål, som kan modstå mere end 100.000 indsprøjtninger kontinuerligt.Hvis der kræves højere holdbarhed (over 100.000 injektionscyklusser), er H13 krommolybdænstål eller A9 lufthærdet stål bedre valg.Generelt er hærdede forme det bedste valg til forarbejdning af fiberforstærket termoplast.Til slidte forme kan de renoveres ved hjælp af galvaniseringsteknologi.Aluminiumsforme kan endda bruges, hvis der skal produceres prototyper for at validere designet.
2. Formningsudstyr
Langfiberforstærket termoplast kan behandles ved hjælp af standard sprøjtestøbeudstyr med kun få ikke-permanente modifikationer for at bevare fiberlængden og imødekomme højere viskositeter.En lavtryksskrue eller generel skrue med en kontra-ring, der tillader frit flow i toppen, anbefales.Almindelige dyser kan bruges, men nylondyser bør undgås, fordi deres timeglasform (designet til at forhindre savlen) begrænser flowet, skaber forskydning og forårsager fiberslid.Et andet tip til at reducere forskydning er at undgå omvendt kegledysedesign.Generelt letter større dysehuller (minimum 5,6 mm) passagen af tyktflydende fiberforstærkede harpikser.
En god tommelfingerregel for enhver injektionsmaskine er kun at injicere 60-70% af volumen.For meget skudstørrelse øger nulstillingstiden, mens for lille skudstørrelse betyder, at materialet forbliver i løbet i længere tid, hvilket potentielt kan føre til nedbrydning.
3. Forarbejdningsbetingelser
Hvad angår forarbejdning, er det vigtigt at tage fat på to problemer: skævhed og krybning.Generelt oplever langfiberforstærkede termoplastiske dele mindre forvridning endkortstrenget glasfiberdele, fordi viklingen af filamentet reducerer differentiel krympning, men sprøjtestøbte lange fiberdele deformeres stadig, en grund er, at fibrene flyder langs Orienteringsjusteringen, mens de forbedrer delens styrke, kan føre til anisotropi.For at forhindre vridning kan alternative portplaceringer eller deledesign bruges for at undgå overdreven fiberjustering i områder, der ikke kræver høj styrke for at modstå strukturelle belastninger.
Bevar fordelen ved lange fibre
Vellykket støbning af langfiberarmerede kompositter kræver en vis ændring af designretningslinjer og forarbejdningsparametre gældende for ikke-forstærkede harpiks- og korte fiberforbindelser.For at få mest muligt ud af lange fiberforstærkninger (som koster mere end ufyldte materialer ellerfiberglas hakkede tråde forstærkningpå grund af deres høje ydeevne), skal bedste praksis følges gennem hele processen.Hvis lange fibre er knækket eller forkert justeret på grund af forkert håndtering, matricedesign eller udstyrsopsætning, vil deres høje styrke og høje sejhedsfordele blive formindsket eller endda mistet.
#glas rovings#korte glasfibre#1k kulfiber klud#kortstrenget glasfiber#fiberglas hakkede tråde forstærkning
Indlægstid: 21. oktober 2022