onkolasi rovings or lyhyitä lasikuituja, prime lasikuitu or hieno hiilikuituLisätään termoplastiseen matriisiin, tarkoituksena on pohjimmiltaan parantaa polymeerin mekaanisia ja rakenteellisia ominaisuuksia.Ruiskuvalua varten käytettävien kestomuovien lujittamisen kahden päämenetelmän välillä on monia eroja, niiden yhdistämisestä polymeerimatriisiin ja niiden tarjoamaan suorituskykyyn, ja toinen kuitumuoto voi olla enemmän Toinen on sopivampi, mutta muotoilija, tärkein ero lyhyiden ja pitkien kuitujen välillä on niiden käsittelyaste.
Pitkäkuituvahvisteisten kestomuovien käsittely
Pitkäkuituvahvisteisten kestomuovien käsittelyn ensisijainen tavoite on säilyttää kuidun pituus, mikä on kriittistä lujuuden ja sitkeyden optimoinnissa.Kuitujen rikkoutumisella voi olla negatiivinen vaikutus polymeerikomposiitin ominaisuuksiin ja se voi viime kädessä tehdä tyhjäksi lasikuitulankojen käytön edut.Virheellinen käsittely ja virheellinen työkalujen ja komponenttien suunnittelu tai optimoimattomien prosessointilaitteiden tai asetusten käyttö voivat johtaa kuidun rikkoutumiseen.
Toisin kuin silputut kuituvahvisteiset muovit, pitkäkuituvahvisteiset materiaalit valmistetaan yleensä pultruusiolla.Prosessiin kuuluu venyttelylasis kiertäväkyllästetty termoplastisella hartsilla erityisellä kyllästyssuuttimella (jotta hartsi voi kietoutua ja sitoa kuidut) ja sitten leikata suulakepuristetut säikeet pelleteiksi, pellettien kuidut ovat tyypillisesti 12 mm. Pitkä, täyspitkä on yksisuuntainen kuituvahvistus , ja tämä pituus on kriittinen, jotta polymeeri voi siirtää jännityksen tehokkaasti vahvempiin kuituihin.
Kun näitä pellettejä käytetään ruiskuvalussa, pitkät kuidut kohdistetaan ja kierretään tiukasti, jolloin muodostuu sisäinen runko, joka tarjoaa lujuutta ja sitkeyttä.Verrattuna lyhytkuitutäytteisiin materiaaleihin, komposiitteihin, jotka on vahvistettu pitkillä kuiduillalasikuitujatai hiilikuidut, tarjoavat paremman lujuus-painosuhteen, iskunkestävyyden, pidemmän syklisen väsymisiän sekä laajemman lämmönkestävyyden ja paremman mittavakauden.
Nämä kestävät materiaalit tarjoavat rakenteellisen suorituskyvyn verrattavissa metalliin, mutta ovat kevyempiä kuin metalli, ja pystyvät hyödyntämään ruiskupuristuksen käsittelytehokkuutta.1k hiilikuitu kangasovat erityisen arvokkaita metallin korvikkeena, koska ne ovat 70 % kevyempiä kuin teräs ja kevyempiä kuin teräs.Alumiini on 40 % kevyempää, joten pitkäkuituvahvisteisista komposiiteista voidaan valmistaa vaativia komponentteja auto-, urheilu-, ilmailu-, kulutustavaroissa ja teollisuuden laitteissa.Tyypillisiä perushartseja ovat polyamidi (PA tai nylon), polypropeeni (PP), jäykkä termoplastinen polyuretaani (ETPU) ja korkean lämpötilan hartsit, kuten polyeetterieetteriketoni (PEEK), polyftaaliamidi (PPA) ja polyamidi.Eetteri-imidi (PEI) jne. Vaikka mitä tahansa kestomuovia voidaan vahvistaa kuiduilla, vain jotkut tarjoavat paremman suorituskyvyn, koska ne ovat paremmin vahvistettuja.Tarkemmin sanottuna puolikiteiset hartsit vahvistetaan kuiduilla paremmin kuin amorfiset hartsit, mikä tarkoittaa, että niiden jäykkyys ja lujuus lisääntyvät entisestään.
Pitkäkuituvahvisteisten materiaalien käsittelypisteet
Verrattuna modifioimattomiin tai rakeisiin jauhetäytteisiin hartseihin, pitkien kuituvahvisteisten komposiittien muovauksella on tietyt vaatimukset muoteille, porteille, muovauslaitteille ja osien suunnittelulle.Myös näiden materiaalien prosessointiprosessit eroavat lyhytkuituvahvisteisten polymeerien prosesseista.
Kuten aiemmin mainittiin, kuidun pituuden säilyttäminen on avain menestykseen.Tekijöitä, jotka voivat aiheuttaa kuidun pituuden lyhenemistä, ovat korkea paine ja ruiskutusruuvin leikkaus, samoin kuin terävät kulmat muotti- ja jakojärjestelmässä.Kuitupituuden säilyttämiseksi on kolme keskeistä käsittelypistettä, jotka on huomioitava:
1. Muotin materiaali ja muotoilu
Vaikka pitkät kuidut kuluvat vähemmän muottiin kuin lyhyet kuidut, koska muottiin vaikuttavia neulamaisia kuitupäitä on vähemmän, samantyyppinen muottiteräs sopii sekä pitkä- että lyhytkuituvahvisteisille polymeereille, yleisin on P20-muottiteräs, joka kestää yli 100 000 ruiskutusta jatkuvasti.Jos vaaditaan parempaa kestävyyttä (yli 100 000 ruiskutusjaksoa), H13-kromimolybdeeniteräs tai A9-ilmakarkaistu teräs ovat parempia valintoja.Yleensä karkaistut muotit ovat paras valinta kuituvahvisteisten kestomuovien käsittelyyn.Kuluneiden muottien osalta ne voidaan kunnostaa galvanointitekniikalla.Alumiinimuotteja voidaan jopa käyttää, jos prototyyppejä on valmistettava suunnittelun validoimiseksi.
2. Muovauslaitteet
Pitkäkuituvahvisteisia kestomuoveja voidaan käsitellä tavallisilla ruiskuvalulaitteistoilla, joissa on vain muutamia ei-pysyviä muutoksia kuidun pituuden säilyttämiseksi ja korkeampien viskositeettien saavuttamiseksi.Suosittelemme matalapaineista tai yleiskäyttöistä ruuvia, jossa on paluurengas, joka mahdollistaa vapaan virtauksen yläosassa.Yleiskäyttöisiä suuttimia voidaan käyttää, mutta nailonsuuttimia tulee välttää, koska niiden tiimalasimuoto (suunniteltu kuolaamisen estämiseksi) rajoittaa virtausta, aiheuttaa leikkausta ja aiheuttaa kuitujen hankausta.Toinen vinkki leikkausvoiman vähentämiseksi on välttää käänteisiä kartiosuuttimia.Yleensä suuremmat suutinreiät (vähintään 5,6 mm) helpottavat viskoosien kuituvahvisteisten hartsien läpikulkua.
Hyvä peukalosääntö mille tahansa ruiskutuskoneelle on ruiskuttaa vain 60-70 % tilavuudesta.Liian suuri ammuskoko pidentää palautusaikaa, kun taas liian pieni ammuskoko tarkoittaa, että materiaali pysyy piipussa pidempään, mikä voi johtaa hajoamiseen.
3. Käsittelyolosuhteet
Mitä tulee käsittelyyn, on tärkeää käsitellä kahta asiaa: vääntymistä ja virumista.Yleensä pitkäkuituvahvisteiset termoplastiset osat vääntyvät vähemmän kuinlyhytkuituinen lasikuituosia, koska filamentin käämitys vähentää differentiaalista kutistumista, mutta ruiskupuristetut pitkät kuituosat edelleen muotoutuvat, yksi syy on se, että kuidut virtaavat suuntauskohdistusta pitkin, samalla kun ne parantavat osan lujuutta, mutta voivat johtaa anisotropiaan.Vääntymisen estämiseksi voidaan käyttää vaihtoehtoisia porttien paikkoja tai osien malleja, jotta vältetään liiallinen kuitujen kohdistus alueilla, jotka eivät vaadi suurta lujuutta kestääkseen rakenteellisia kuormituksia.
Säilytä pitkien kuitujen etu
Pitkien kuituvahvisteisten komposiittien onnistunut muovaus vaatii joitain muutoksia suunnitteluohjeisiin ja käsittelyparametreihin, joita sovelletaan vahvistamattomiin hartsiin ja lyhytkuituyhdisteisiin.Saadaksesi eniten irti pitkistä kuituvahvikkeista (jotka maksavat enemmän kuin täyttämättömät materiaalit tailasikuitu silputtu säikeiden vahvistuskorkean suorituskyvyn vuoksi), parhaita käytäntöjä on noudatettava koko prosessin ajan.Jos pitkät kuidut katkeavat tai kohdistuvat väärin virheellisen käsittelyn, suuttimen suunnittelun tai laitteiston asennuksen vuoksi, niiden korkea lujuus ja sitkeys heikkenevät tai jopa menetetään.
#lasi rovings#lyhyitä lasikuituja#1k hiilikuitu kangas#lyhytkuituinen lasikuitu#lasikuitu silputtu säikeiden vahvistus
Postitusaika: 21.10.2022