İkisinden biricam fitiller or kısa cam elyafları, birinci sınıf fiberglas or değerli karbon lifiTermoplastik matrise eklendiğinde amaç temel olarak polimerin mekanik ve yapısal özelliklerini geliştirmektir.Enjeksiyon kalıplama için termoplastikleri güçlendirmenin iki ana yöntemi arasında, polimer matrisle nasıl birleştirildiklerinden sağlayabilecekleri performans düzeyine kadar pek çok fark vardır ve bir fiber formu daha fazla olabilir. Diğeri daha uygundur, ancak Şekillendiriciye göre, kısa ve uzun lifler arasındaki temel fark, bunların işlenme derecesidir.
Uzun elyaf takviyeli termoplastiklerin işlenmesi
Uzun elyaf takviyeli termoplastiklerin işlenmesindeki temel amaç, mukavemet ve dayanıklılığı optimize etmek için kritik olan elyaf uzunluğunu korumaktır.Fiber kırılması, polimer kompozitin özellikleri üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir ve sonuçta cam elyaf ipliklerin kullanılmasının faydalarını ortadan kaldırabilir.Yanlış kullanım ve hatalı takım ve bileşen tasarımı ya da optimize edilmemiş işleme ekipmanı veya kurulumlarının kullanılması elyafın kırılmasına yol açabilir.
Kıyılmış elyaf takviyeli plastiklerin aksine, uzun elyaf takviyeli malzemeler genellikle pultruzyon yoluyla yapılır.Süreç esnemeyi içerircams fitilözel bir emprenye kalıbı aracılığıyla termoplastik reçine ile emprenye edilir (böylece reçine fiberlerin etrafına sarılabilir ve bağlanabilir) ve daha sonra ekstrüde edilmiş şeritler peletler halinde kesilir, peletlerdeki elyaflar tipik olarak 12 mm'dir Uzun, tam uzunlukta özellikler tek yönlü elyaf takviyesi ve bu uzunluk, polimerin stresi daha güçlü liflere etkili bir şekilde aktarabilmesini sağlamak için kritik öneme sahiptir.
Bu peletler enjeksiyonlu kalıplama için kullanıldığında, uzun lifler hizalanır ve sıkı bir şekilde sarılarak güç ve dayanıklılık sağlayan bir iç iskelet oluşturulur.Kısa elyaf dolgulu malzemelerle karşılaştırıldığında, uzun elyafla güçlendirilmiş kompozitler,fiberglas elyaflarveya karbon fiberler, daha yüksek mukavemet-ağırlık oranları, darbe dayanıklılığı, daha uzun döngüsel yorulma ömrü, daha geniş ısı direnci ve daha iyi boyutsal stabilite sağlar.
Bu dayanıklı malzemeler metalle karşılaştırılabilir yapısal performans sunar, ancak metalden daha hafiftir ve enjeksiyonlu kalıplamanın işleme verimliliği avantajlarından yararlanabilir.1k karbon fiber kumaşÇelikten %70 daha hafif ve çelikten daha hafif oldukları için metal yerine özellikle değerlidirler.Alüminyum %40 daha hafif olduğundan, uzun elyaf takviyeli kompozitler otomotiv, spor malzemeleri, havacılık, tüketim malları ve endüstriyel ekipmanlarda zorlu bileşenlerin üretiminde kullanılabilir.Tipik baz reçineler arasında poliamid (PA veya naylon), polipropilen (PP), sert termoplastik poliüretan (ETPU) ve polietereterketon (PEEK), poliftalamid (PPA) ve poliamid gibi yüksek sıcaklık reçineleri bulunur.Eter imid (PEI) vb. Herhangi bir termoplastik fiberlerle güçlendirilebilirken, yalnızca bazıları daha iyi güçlendirildiklerinden daha yüksek performans sunar.Daha kesin olarak, yarı kristal reçineler, amorf reçinelere göre fiberlerle daha iyi güçlendirilir, bu da onların sertliğinin ve mukavemetinin daha da arttığı anlamına gelir.
Uzun Elyaf Takviyeli Malzemelerin İşleme Noktaları
Modifiye edilmemiş veya granüler toz dolgulu reçinelerle karşılaştırıldığında, uzun fiber takviyeli kompozitlerin kalıplanması, kalıplar, kapılar, kalıplama ekipmanı ve parça tasarımı konusunda belirli gereksinimlere sahiptir.Bu malzemeleri işlemek için kullanılan işlemler de kısa elyafla güçlendirilmiş polimerlerden farklıdır.
Daha önce de belirtildiği gibi lif uzunluğunu korumak başarının anahtarıdır.Lif uzunluğunun kısalmasına neden olabilecek faktörler arasında kalıp ve yolluk sistemindeki keskin köşelerin yanı sıra enjeksiyon vidasından kaynaklanan yüksek basınç ve kesme yer alır.Lif uzunluğunu korumak için dikkat edilmesi gereken 3 temel işlem noktası vardır:
1. Kalıp malzemesi ve tasarımı
Kalıbı etkileyen iğne benzeri fiber uçlarının daha az olması nedeniyle uzun fiberler kısa fiberlere göre kalıpta daha az aşınmasına rağmen, aynı tip kalıp çeliği hem uzun fiber hem de kısa fiber takviyeli polimerler için uygundur; en yaygın olanı ilki Sürekli olarak 100.000'den fazla enjeksiyona dayanabilen P20 kalıp çeliğidir.Daha yüksek dayanıklılık gerekiyorsa (100.000 enjeksiyon döngüsünün üzerinde), H13 krom molibden çeliği veya A9 havayla sertleştirilmiş çelik daha iyi seçimlerdir.Genel olarak sertleştirilmiş kalıplar, elyaf takviyeli termoplastiklerin işlenmesi için en iyi seçimdir.Aşınmış kalıplar elektrokaplama teknolojisi kullanılarak yenilenebilir.Tasarımın doğrulanması için prototip üretilmesi gerekiyorsa alüminyum kalıplar bile kullanılabilir.
2. Şekillendirme ekipmanı
Uzun elyaf takviyeli termoplastikler, elyaf uzunluğunu korumak ve daha yüksek viskozitelere uyum sağlamak için yalnızca birkaç kalıcı olmayan değişiklikle standart enjeksiyonlu kalıplama ekipmanı kullanılarak işlenebilir.Üst kısımda serbest akışa izin veren, geri dönüşsüz halkalı, düşük basınçlı veya genel amaçlı bir vida önerilir.Genel amaçlı nozullar kullanılabilir ancak naylon nozullardan kaçınılmalıdır çünkü kum saati şekli (salya akmasını önlemek için tasarlanmıştır) akışı kısıtlar, kesme oluşturur ve elyafın aşınmasına neden olur.Kesmeyi azaltmak için başka bir ipucu ters konik nozul tasarımlarından kaçınmaktır.Genel olarak daha büyük nozül delikleri (minimum 5,6 mm), viskoz fiber takviyeli reçinelerin geçişini kolaylaştırır.
Herhangi bir enjeksiyon makinesi için iyi bir temel kural, hacmin yalnızca %60-70'ini enjekte etmektir.Çok fazla atış boyutu sıfırlama süresini artırırken, çok küçük atış boyutu malzemenin namluda daha uzun süre kalması anlamına gelir ve potansiyel olarak bozulmaya yol açar.
3. İşleme koşulları
İşleme söz konusu olduğunda iki konuyu ele almak önemlidir: çarpıklık ve sürünme.Genel olarak, uzun elyaf takviyeli termoplastik parçalarda, diğerlerine göre daha az çarpılma yaşanır.kısa iplikli fiberglasFilamentin sarımı diferansiyel büzülmeyi azalttığından parçalarda değişiklik olmaz, ancak enjeksiyonla kalıplanmış uzun fiber parçalar hala deforme olur; bunun bir nedeni, fiberlerin Oryantasyon hizalaması boyunca akması ve parça mukavemetini arttırırken anizotropiye yol açabilmesidir.Eğilmeyi önlemek için, yapısal yüklere dayanmak için yüksek mukavemet gerektirmeyen alanlarda aşırı fiber hizalanmasını önlemek amacıyla alternatif geçit konumları veya parça tasarımları kullanılabilir.
Uzun liflerin avantajını koruyun
Uzun elyaf takviyeli kompozitlerin başarılı bir şekilde kalıplanması, takviyesiz reçine ve kısa elyaf bileşiklerine uygulanabilir tasarım kılavuzlarında ve işlem parametrelerinde bazı değişiklikler yapılmasını gerektirir.Uzun elyaf takviyelerinden en iyi şekilde yararlanmak için (doldurulmamış malzemelerden daha pahalıdır veyafiberglas doğranmış tel takviyesiyüksek performansları nedeniyle), süreç boyunca en iyi uygulamaların takip edilmesi gerekir.Yanlış kullanım, kalıp tasarımı veya ekipman kurulumu nedeniyle uzun lifler kırılırsa veya yanlış hizalanırsa, bunların yüksek mukavemet ve yüksek tokluk avantajları azalacak veya hatta kaybolacaktır.
#cam fitiller#kısa cam elyafları#1k karbon fiber kumaş#kısa iplikli fiberglas#fiberglas doğranmış tel takviyesi
Gönderim zamanı: 21 Ekim 2022