Vaistikla šķipsnas or īsās stikla šķiedras, primārā stikla šķiedra or precīza oglekļa šķiedratiek pievienoti termoplastiskajai matricai, galvenais mērķis ir uzlabot polimēra mehāniskās un strukturālās īpašības.Ir daudz atšķirību starp divām galvenajām termoplastu pastiprināšanas metodēm iesmidzināšanas liešanai, sākot no tā, kā tās tiek apvienotas ar polimēru matricu, līdz to veiktspējas līmenim, ko tās var nodrošināt, un viena šķiedras forma var būt vairāk. Otra ir piemērotāka, bet Veidotājs, galvenā atšķirība starp īsajām un garajām šķiedrām ir to apstrādes pakāpe.
Ar garu šķiedru pastiprinātu termoplastu apstrāde
Ar garo šķiedru pastiprinātu termoplastu apstrādes galvenais mērķis ir saglabāt šķiedras garumu, kas ir ļoti svarīgi, lai optimizētu izturību un stingrību.Šķiedru lūzums var negatīvi ietekmēt polimēru kompozītmateriāla īpašības un galu galā liegt stikla šķiedras pavedienu izmantošanas priekšrocības.Nepareiza apstrāde un nepareiza instrumentu un komponentu konstrukcija vai neoptimizētu apstrādes iekārtu vai iestatījumu izmantošana var izraisīt šķiedru pārrāvumu.
Atšķirībā no sasmalcinātām šķiedru pastiprinātām plastmasām, ar garu šķiedru pastiprinātus materiālus parasti izgatavo ar pultrūziju.Process ietver stiepšanosstiklss rovingpiesūcināts ar termoplastiskiem sveķiem, izmantojot īpašu impregnēšanas veidni (lai sveķi varētu aptīties un savienot šķiedras), un pēc tam sagriež ekstrudētās šķipsnas granulās, granulās esošās šķiedras parasti ir 12 mm. Garā, pilna garuma ir ar vienvirziena šķiedru pastiprinājumu , un šis garums ir būtisks, lai polimērs varētu efektīvi pārnest stresu uz spēcīgākām šķiedrām.
Kad šīs granulas izmanto iesmidzināšanai, garās šķiedras tiek izlīdzinātas un cieši savītas, veidojot iekšējo karkasu, kas nodrošina izturību un stingrību.Salīdzinot ar īsšķiedru pildītiem materiāliem, ar garajām šķiedrām pastiprināti kompozītmateriāli, vaistikla šķiedras šķiedrasvai oglekļa šķiedras, nodrošina augstāku stiprības un svara attiecību, triecienizturību, ilgāku ciklisko noguruma kalpošanas laiku un plašāku karstumizturību un labāku izmēru stabilitāti.
Šie izturīgie materiāli nodrošina konstrukcijas veiktspēju, kas ir salīdzināma ar metālu, tomēr tie ir vieglāki par metālu un spēj izmantot iesmidzināšanas liešanas apstrādes efektivitātes priekšrocības.1k oglekļa šķiedras audumsir īpaši vērtīgi kā metāla aizstājēji, jo tie ir par 70% vieglāki nekā tērauds un vieglāki par tēraudu.Alumīnijs ir par 40% vieglāks, tāpēc ar garu šķiedru pastiprinātus kompozītmateriālus var izmantot prasīgu komponentu ražošanai automobiļu, sporta preču, kosmosa, patēriņa preču un rūpniecības iekārtu ražošanā.Tipiski bāzes sveķi ir poliamīds (PA vai neilons), polipropilēns (PP), stingrs termoplastiskais poliuretāns (ETPU) un augstas temperatūras sveķi, piemēram, poliēterketons (PEEK), poliftalamīds (PPA) un poliamīds.Ētera imīds (PEI) utt. Lai gan jebkuru termoplastu var pastiprināt ar šķiedrām, tikai daži piedāvā augstāku veiktspēju, jo tie ir labāk pastiprināti.Precīzāk, puskristāliskos sveķus ar šķiedrām pastiprina labāk nekā amorfos sveķus, kas nozīmē, ka to stingums un izturība ir vēl vairāk palielināta.
Garo šķiedru pastiprinātu materiālu apstrādes punkti
Salīdzinot ar nemodificētiem vai granulētiem ar pulveri pildītiem sveķiem, ar garu šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu liešanai ir noteiktas prasības attiecībā uz veidnēm, vārtiem, formēšanas iekārtām un detaļu dizainu.Šo materiālu apstrādei izmantotie procesi arī atšķiras no īsšķiedru pastiprinātu polimēru procesiem.
Kā minēts iepriekš, šķiedru garuma saglabāšana ir panākumu atslēga.Faktori, kas var izraisīt šķiedras garuma saīsināšanu, ir augsts spiediens un bīde no iesmidzināšanas skrūves, kā arī asi stūri veidnē un sliežu sistēmā.Lai saglabātu šķiedras garumu, ir jāņem vērā 3 galvenie apstrādes punkti:
1. Veidnes materiāls un dizains
Lai gan garās šķiedras mazāk dilst uz veidnes nekā īsās šķiedras, jo ir mazāk adatveida šķiedru galu, kas ietekmē veidni, viena veida veidņu tērauds ir piemērots gan ar garo šķiedru, gan ar īsšķiedru pastiprinātiem polimēriem, visizplatītākais ir pirmais. ir P20 veidņu tērauds, kas nepārtraukti var izturēt vairāk nekā 100 000 injekciju.Ja nepieciešama lielāka izturība (virs 100 000 iesmidzināšanas cikliem), labāka izvēle ir H13 hroma molibdēna tērauds vai A9 ar gaisu rūdīts tērauds.Kopumā rūdītas veidnes ir labākā izvēle ar šķiedru pastiprinātu termoplastu apstrādei.Nolietotām veidnēm tās var atjaunot, izmantojot galvanizācijas tehnoloģiju.Alumīnija veidnes var izmantot pat tad, ja ir jāizgatavo prototipi, lai apstiprinātu dizainu.
2. Formēšanas iekārtas
Ar garu šķiedru pastiprinātu termoplastu var apstrādāt, izmantojot standarta iesmidzināšanas formēšanas iekārtas ar tikai dažām nepastāvīgām modifikācijām, lai saglabātu šķiedras garumu un nodrošinātu augstāku viskozitāti.Ieteicama zema spiediena vai vispārējas nozīmes skrūve ar neatgriezenisku gredzenu, kas nodrošina brīvu plūsmu augšpusē.Var izmantot vispārējas nozīmes sprauslas, taču no neilona sprauslas ir jāizvairās, jo to smilšu pulksteņa forma (izstrādāta, lai novērstu siekalošanos) ierobežo plūsmu, rada nobīdi un izraisa šķiedru noberšanos.Vēl viens padoms bīdes samazināšanai ir izvairīties no apgriezta konusa sprauslu konstrukcijas.Parasti lielāki sprauslu caurumi (vismaz 5,6 mm) atvieglo viskozu šķiedru pastiprinātu sveķu pāreju.
Labs noteikums jebkurai injekcijas iekārtai ir injicēt tikai 60–70% no tilpuma.Pārāk liels šāviena izmērs palielina atiestatīšanas laiku, savukārt pārāk mazs šāviena izmērs nozīmē, ka materiāls ilgāk paliek stobrā, kas var izraisīt degradāciju.
3. Apstrādes nosacījumi
Kas attiecas uz apstrādi, ir svarīgi pievērsties diviem jautājumiem: deformācija un šļūde.Parasti ar garu šķiedru pastiprinātām termoplastiskām daļām ir mazāka deformācija nekāīsu šķiedru stikla šķiedradaļas, jo kvēldiega tinums samazina diferenciālo saraušanos, bet iesmidzināšanas formas garo šķiedru daļas joprojām deformējas, viens no iemesliem ir tas, ka šķiedras plūst pa orientācijas izlīdzināšanu, vienlaikus uzlabojot daļas izturību, var izraisīt anizotropiju.Lai novērstu deformāciju, var izmantot alternatīvas vārtu atrašanās vietas vai daļu konstrukcijas, lai izvairītos no pārmērīgas šķiedru izlīdzināšanas vietās, kurām nav nepieciešama liela izturība, lai izturētu konstrukcijas slodzes.
Saglabājiet garo šķiedru priekšrocības
Veiksmīgai garo šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu formēšanai nepieciešamas nelielas konstrukcijas vadlīniju un apstrādes parametru modifikācijas, kas piemērojamas nepastiprinātajiem sveķiem un īso šķiedru savienojumiem.Lai maksimāli izmantotu garo šķiedru stiegrojumu (kas maksā vairāk nekā nepildīti materiāli vaistikla šķiedras sasmalcinātu šķipsnu pastiprināšanato augstās veiktspējas dēļ), visā procesā ir jāievēro labākā prakse.Ja nepareizas apstrādes, formas konstrukcijas vai aprīkojuma uzstādīšanas dēļ garās šķiedras ir salauztas vai nepareizi izlīdzinātas, to augstās izturības un stingrības priekšrocības tiks samazinātas vai pat zaudētas.
#stikla šķipsnas#īsās stikla šķiedras#1k oglekļa šķiedras audums#īsu šķiedru stikla šķiedra#stikla šķiedras sasmalcinātu šķipsnu pastiprināšana
Publicēšanas laiks: 21. oktobris 2022