чискляні ровінги or короткі скловолокна, первинне скловолокно or precio fibra de carbonoдодають до термопластичної матриці, головною метою є покращення механічних і структурних властивостей полімеру.Існує багато відмінностей між двома основними методами зміцнення термопластів для лиття під тиском, від того, як вони поєднуються з полімерною матрицею, до рівня продуктивності, яку вони можуть забезпечити, і одна форма волокна може бути більш придатною, інша більш підходить, але для формувача, основна відмінність між короткими і довгими волокнами полягає в ступені їх обробки.
Переробка термопластів, армованих довгими волокнами
Основна мета обробки термопластів, армованих довгими волокнами, полягає в підтримці довжини волокон, що є критичним для оптимізації міцності та міцності.Розрив волокна може негативно вплинути на властивості полімерного композиту та зрештою звести нанівець переваги використання ниток зі скловолокна.Неналежне поводження та неправильна конструкція інструментів і компонентів або використання неоптимізованого технологічного обладнання чи налаштувань можуть призвести до поломки волокна.
На відміну від пластмас, армованих рубаним волокном, матеріали, армовані довгим волокном, зазвичай виготовляються методом пултрузії.Процес передбачає розтягуваннясклоs мандрівнийпросочують термопластичною смолою через спеціальну матрицю для просочування (щоб смола могла обгортати та з’єднувати волокна), а потім нарізати екструдовані нитки на гранули, волокна в гранулах зазвичай мають 12 мм. , і ця довжина має вирішальне значення для того, щоб полімер міг ефективно передавати навантаження на більш міцні волокна.
Коли ці гранули використовуються для лиття під тиском, довгі волокна вирівнюються та щільно намотуються, щоб утворити внутрішній скелет, який забезпечує міцність і міцність.У порівнянні з коротковолокнистими матеріалами, композити, армовані довгими волокнамиволокна скловолокнаабо вуглецеві волокна, забезпечують більш високе співвідношення міцності до ваги, ударну в'язкість, довший термін служби при циклічній втомі, а також більшу термостійкість і кращу стабільність розмірів.
Ці міцні матеріали пропонують структурні характеристики, порівняні з металом, але вони легші за метал і можуть скористатися перевагами ефективності обробки, які забезпечує лиття під тиском.Тканина з вуглецевого волокна 1кособливо цінні як заміна металу, оскільки вони на 70% легші за сталь і легші за сталь.Алюміній на 40% легший, тому композити, армовані довгими волокнами, можна використовувати для виготовлення складних компонентів в автомобілях, спортивних товарах, аерокосмічній галузі, споживчих товарах і промисловому обладнанні.Типові базові смоли включають поліамід (PA або нейлон), поліпропілен (PP), жорсткий термопластичний поліуретан (ETPU) і високотемпературні смоли, такі як поліефіретеркетон (PEEK), поліфталамід (PPA) і поліамід.Етерімід (PEI) тощо. Хоча будь-який термопласт можна зміцнити волокнами, лише деякі мають вищу продуктивність, оскільки вони краще зміцнені.Точніше, напівкристалічні смоли краще зміцнюються волокнами, ніж аморфні, а це означає, що їх жорсткість і міцність ще більше збільшуються.
Точки обробки матеріалів, армованих довгими волокнами
У порівнянні з немодифікованими або гранульованими смолами, наповненими порошком, для формування армованих довгими волокнами композитів висуваються певні вимоги до прес-форм, затворів, обладнання для формування та конструкції деталей.Процеси, які використовуються для обробки цих матеріалів, також відрізняються від процесів з полімерів, армованих короткими волокнами.
Як згадувалося раніше, збереження довжини волокна є ключем до успіху.Фактори, які можуть спричинити скорочення довжини волокна, включають високий тиск і зсув від шнека для впорскування, а також гострі кути в системі прес-форми та каналу.Щоб зберегти довжину волокна, слід пам’ятати про 3 ключові моменти обробки:
1. Матеріал і дизайн форми
Незважаючи на те, що довгі волокна менше зношуються на прес-формі, ніж короткі волокна, оскільки менше голчастих кінців волокон, які впливають на форму, той самий тип сталі для форми підходить як для довговолокнистих, так і для коротковолокнистих полімерів, найпоширеніших це формована сталь P20, яка може витримувати понад 100 000 ін'єкцій безперервно.Якщо потрібна більша довговічність (понад 100 000 циклів уприскування), кращим вибором є хромомолібденова сталь H13 або загартована повітрям сталь A9.Загалом, загартовані форми є найкращим вибором для обробки армованих волокнами термопластів.Для зношених форм їх можна відновити за допомогою технології гальванічного покриття.Алюмінієві форми можна навіть використовувати, якщо потрібно створити прототипи для перевірки конструкції.
2. Формуюче обладнання
Термопласти, армовані довгими волокнами, можна обробляти за допомогою стандартного обладнання для лиття під тиском лише з декількома непостійними модифікаціями для збереження довжини волокна та забезпечення вищої в’язкості.Рекомендується гвинт низького тиску або загального призначення з неповоротним кільцем, яке забезпечує вільний потік у верхній частині.Можна використовувати насадки загального призначення, але слід уникати нейлонових насадок, оскільки їхня форма пісочного годинника (створена для запобігання слинотечі) обмежує потік, створює зсув і спричиняє стирання волокон.Ще одна порада щодо зменшення зсуву – уникати конструкцій сопел із перевернутим конусом.Загалом, більші отвори сопел (мінімум 5,6 мм) полегшують проходження в’язких смол, армованих волокном.
Хорошим емпіричним правилом для будь-якої ін’єкційної машини є впорскування лише 60-70% об’єму.Занадто великий розмір пострілу збільшує час відновлення, тоді як занадто малий розмір пострілу означає, що матеріал залишається в стовбурі довше, що потенційно може призвести до погіршення якості.
3. Умови обробки
Що стосується обробки, важливо вирішити дві проблеми: викривлення та повзучість.Загалом, армовані довгими волокнами термопластичні деталі менш деформуються, ніжкоротковолоконне скловолокночастин, тому що намотування нитки зменшує диференціальну усадку, але довгі волокнисті частини, виготовлені під тиском, все ще деформуються, одна з причин полягає в тому, що волокна течуть уздовж вирівнювання орієнтації, підвищуючи міцність частини, може призвести до анізотропії.Щоб запобігти викривленню, можна використовувати альтернативні розташування воріт або конструкції деталей, щоб уникнути надмірного вирівнювання волокон у областях, які не вимагають високої міцності, щоб витримувати структурні навантаження.
Зберігайте перевагу довгих волокон
Успішне формування композитів, армованих довгими волокнами, вимагає певної модифікації вказівок щодо проектування та параметрів обробки, застосовних до неармованих смол і композицій з короткими волокнами.Щоб отримати максимальну віддачу від довговолокнистих арматур (які коштують дорожче, ніж ненаповнені матеріали абоармування скловолокном рубаними пасмамичерез їхню високу продуктивність) слід дотримуватися найкращих практик протягом усього процесу.Якщо довгі волокна зламані або неправильно вирівняні через неправильне поводження, конструкцію матриці або налаштування обладнання, переваги їх високої міцності та високої в’язкості будуть зменшені або навіть втрачені.
#скляні ровінги#короткі скловолокна#Тканина з вуглецевого волокна 1к#коротковолоконне скловолокно#армування скловолокном рубаними пасмами
Час публікації: 21 жовтня 2022 р