Praktyske tips foar moulding lange fiber fersterke polymers

Ofglês rovings or koarte glêstried, prime glêstried or precio fibra de carbonowurde tafoege oan de thermoplastyske matrix, it doel is yn prinsipe om de meganyske en strukturele eigenskippen fan it polymeer te ferbetterjen.D'r binne in protte ferskillen tusken de twa haadmetoaden foar it fersterkjen fan thermoplastyk foar ynjeksjefoarmjen, fan hoe't se wurde kombineare mei de polymearmatrix, oant it nivo fan prestaasjes dat se kinne leverje, en ien fiberfoarm kin mear wêze. De oare is mear geskikt, mar foar de shaper, it wichtichste ferskil tusken koarte en lange fezels is de graad dêr't se wurde ferwurke.

1

Ferwurkjen fan lange fibers fersterke thermoplasten

It primêre doel fan it ferwurkjen fan lange-fiber-fersterke thermoplasten is it behâld fan glêstriedlingte, wat kritysk is foar it optimalisearjen fan sterkte en hurdens.Fiberbreuk kin in negative ynfloed hawwe op 'e eigenskippen fan' e polymearkomposite en kin úteinlik de foardielen fan it brûken fan glêstrieddraden negearje.Ferkearde ôfhanneling en defekt ark- en komponintûntwerp, as it gebrûk fan unoptimisearre ferwurkingsapparatuer of opset, kin liede ta glêstriedbreuk.

Oars as chopped fiber fersterke plestik, lange fiber fersterke materialen wurde meastal makke troch pultrusion.It proses omfettet stretchingglêss rovingimpregnearre mei thermoplastic hars troch in spesjale impregnation die (sadat de hars kin wrap om en bond de fezels), en dan snije de extruded stringen yn pellets, de fezels yn 'e pellets binne typysk 12mm De lange, folsleine-lingte funksjes unidirectional fiber fersterking , en dizze lingte is kritysk foar it ynskeakeljen fan it polymeer om stress effisjint oer te bringen nei sterkere fezels.

As dizze pellets wurde brûkt foar ynjeksjefoarmjen, wurde de lange fezels ôfstimd en strak wûn om in ynterne skelet te foarmjen dat sterkte en hurdens leveret.Yn ferliking mei koarte-fiber fol materialen, composites fersterke mei lange fezels, itsijglêsfezelsof koalstof fezels, jouwe hegere sterkte-to-gewicht ferhâldingen, impact taaiens, langer cyclic wurgens libben, en breder waarmte ferset en better dimensional stabiliteit.

Dizze duorsume materialen biede strukturele prestaasjes te fergelykjen mei metaal, mar binne lichter dan metaal, en kinne profitearje fan 'e ferwurkingseffisjinsjefoardielen fan ynjeksjefoarmjen.1k koalstoffaser doekis benammen weardefol as metalen ferfanging omdat se binne 70% lichter as stiel en lichter as stiel.Aluminium is 40% lichter, sadat kompositen mei lange fibers kinne wurde brûkt foar it meitsjen fan easken komponinten yn automotive, sportguod, loftfeart, konsuminteguod en yndustriële apparatuer.Typyske basisharsen omfetsje polyamide (PA of nylon), polypropyleen (PP), stive thermoplastic polyurethane (ETPU), en hege temperatuer harsen lykas polyetheretherketone (PEEK), polyphthalamide (PPA), en polyamide.Ether imide (PEI) ensfh Wylst eltse thermoplastic kin wurde fersterke mei fezels, mar guon biede hegere prestaasjes omdat se better fersterke.Krekter, semi-kristallijne harsen wurde better fersterke troch fezels as amorfe harsen, wat betsjut dat har stivens en sterkte noch mear ferhege wurde.

2

Ferwurkjen Punten fan Long Fiber Fersterke Materialen

Yn ferliking mei net wizige as korrelige poeder-folle harsen, foarmjen fan lange fibers fersterke kompositen hat bepaalde easken oan mallen, poarten, mouldingsapparatuer en dielûntwerp.De prosessen dy't brûkt wurde om dizze materialen te ferwurkjen ferskille ek fan dy fan koarte fibers fersterke polymeren.

Lykas earder neamd, is it behâld fan glêstriedlange de kaai foar sukses.Faktoaren dy't kin feroarsaakje fiber lingte ferkoarting omfiemet hege druk en skuorre út de ynjeksje skroef, as kin skerpe hoeken yn de mal en runner systeem.Om glêstriedlingte te behâlden, binne d'r 3 wichtige ferwurkingspunten om bewust te wêzen fan:

1. Mold materiaal en ûntwerp

Hoewol't lange fezels minder op 'e skimmel drage as koarte fezels, om't d'r minder needlelike fibereinden binne dy't de skimmel beynfloedzje, is itselde type skimmelstaal geskikt foar sawol lang- en koarte-fiber fersterke polymers, de meast foarkommende De earste is P20 schimmel stiel, dat kin fernear mear as 100.000 ynjeksjes kontinu.As hegere duorsumens nedich is (boppe 100.000 ynjeksjesyklusen), binne H13 chrome molybdenum stiel of A9 lucht ferhurde stiel bettere karren.Yn 't algemien binne ferhurde mallen de bêste kar foar it ferwurkjen fan glêstriedfersterke thermoplasten.Foar droegen mallen kinne se wurde opknapt mei elektroplateartechnology.Aluminium mallen kinne sels wurde brûkt as prototypen moatte wurde produsearre om it ûntwerp te falidearjen.

2. It foarmjen fan apparatuer

Lange-fiber fersterke thermoplastics kinne wurde ferwurke mei help fan standert ynjeksje moulding apparatuer mei mar in pear net-permaninte oanpassings te behâlden fiber lingte en plak foar hegere viscosities.In lege druk of algemiene doel screw mei in net-return ring dy't mooglik makket frije stream oan de top is oan te rieden.Algemiene sproeiers kinne brûkt wurde, mar nylon sproeiers moatte wurde mijd omdat harren oereglas foarm (ûntwurpen om foar te kommen drooling) beheint stream, skept skuorre, en feroarsaket glêstried abrasion.In oare tip om skea te ferminderjen is om ûntwerpen fan omkearde kegelmondstikken te foarkommen.Yn it algemien, gruttere nozzle gatten (minimum 5,6 mm) fasilitearje de trochgong fan taaie fiber-fersterke harsens.

In goede regel foar elke ynjeksjemasine is om allinich 60-70% fan it folume te ynjeksje.Te folle skotgrutte fergruttet de resettiid, wylst te min skotgrutte betsjut dat it materiaal langer yn 'e loop bliuwt, wat mooglik liedt ta degradaasje.

3. Processing betingsten

Wat de ferwurking oanbelanget, is it wichtich om twa problemen oan te pakken: warpage en creep.Yn it algemien, lange fiber fersterke thermoplastic dielen belibje minder warpage askoarte strân fiberglassdielen omdat de winding fan de gloeitried ferminderet differinsjaaloperator krimp, mar ynjeksje getten lange fiber dielen noch ferfoarme, ien reden is dat de fezels stream lâns de Oriïntaasje alignment, wylst it ferbetterjen fan diel sterkte, kin liede ta anisotropy.Om warping te foarkommen, kinne alternative poartelokaasjes as dielûntwerpen wurde brûkt om oermjittige fiber-ôfstimming te foarkommen yn gebieten dy't gjin hege sterkte nedich binne om strukturele loads te wjerstean.

Hâld it foardiel fan lange fezels

Súksesfol foarmjen fan kompositen mei lange glêstried fereasket wat wiziging fan ûntwerprjochtlinen en ferwurkingsparameters dy't fan tapassing binne op net-fersterke hars en ferbiningen mei koarte fibers.Om it measte út lange glêstriedfersterkingen te heljen (dy't mear kostje as ûnfolsleine materialen offiberglass chopped stringen fersterkingfanwege har hege prestaasjes), moatte bêste praktiken wurde folge troch it heule proses.As lange fezels binne brutsen of misaligned fanwege ferkearde ôfhanneling, die design of apparatuer opset, harren hege sterkte en hege taaiheid foardielen sille wurde fermindere of sels ferlern.

#glês rovings#koarte glêstried#1k koalstoffaser doek#koarte strân fiberglass#fiberglass chopped stringen fersterking


Post tiid: okt-21-2022