Siarovings di vetru or fibre di vetru curtite, fibra di vetru prima or prezzu fibra di carbonusò aghjuntu à a matrice termoplastica, u scopu hè basicamente di migliurà e proprietà meccaniche è strutturali di u polimeru.Ci hè parechje differenzi trà i dui metudi principali di rinfurzà i termoplastici per l'injection molding, da cumu sò cumminati cù a matrice di polimeru, à u livellu di prestazione chì ponu furnisce, è una forma di fibra pò esse più L'altru hè più adattatu, ma per u shaper, a principal diferenza trà fibre curtite è longu hè u gradu à quale sò processati.
Trattamentu di termoplastici rinfurzati cù fibre longu
L'obiettivu primariu di trasfurmà i termoplastici rinfurzati cù fibre longu hè di mantene a lunghezza di a fibra, chì hè critica per ottimisà a forza è a tenacità.A rottura di a fibra pò avè un impattu negativu nantu à e proprietà di u compostu di polimeru è pò in fine annulà i benefici di l'usu di fili di fibra di vetru.A manipolazione impropria è l'attrezzi difettosi è u disignu di i cumpunenti, o l'usu di l'equipaggiu di trasfurmazioni micca ottimizzati o setups, ponu purtà à a rottura di a fibra.
A cuntrariu di i plastichi rinfurzati di fibra chopped, i materiali rinfurzati di fibra longa sò generalmente fatti da pultrusione.U prucessu implica stretchingvetrus rovingimpregnatu cù resina termoplastica attraversu un fustu d'impregnazione speciale (per chì a resina pò avvolgere è ligà e fibre), è dopu tagliate i filamenti estrusi in pellets, e fibre in i pellets sò tipicamente 12 mm. U rinforzu di fibra unidirezionale longu è di lunghezza completa. , è sta durata hè critica per permette à u polimeru di trasferisce in modu efficiente u stress à fibri più forti.
Quandu sti pellets sò usati per l'injection molding, i fibri longu sò allinati è strettamente feriti per furmà un scheletru internu chì furnisce forza è durezza.Paragunatu à i materiali pieni di fibre curtite, cumposti rinfurzati cù fibre longu, siafibre di fibra di vetroo fibre di carbone, furnisce un rapportu forza-à-pesu più altu, resistenza à l'impattu, vita di fatigue ciclica più longa, resistenza à u calore più larga è stabilità dimensionale megliu.
Questi materiali durable offrenu prestazioni strutturali paragunabili à u metallu, ma sò più ligeri di u metallu, è sò capaci di prufittà di i benefici di l'efficienza di trasfurmazioni di l'injection molding.1k tela di fibra di carbonehè particularmente preziosa cum'è un sustitutu di metallu perchè sò 70% più ligeri di l'acciaio è più ligeri di l'azzaru.L'aluminiu hè 40% più liggeru, cusì i cumposti rinfurzati cù fibre longu pò esse usatu per fabricà cumpunenti esigenti in l'automobile, l'articuli sportivi, l'aerospaziale, i cunsumu è l'equipaggiu industriale.E resine basi tipiche include poliamide (PA o nylon), polipropilene (PP), poliuretanu termoplasticu rigidu (ETPU), è resine d'alta temperatura cum'è polyetheretherketone (PEEK), polyphthalamide (PPA) è poliamide.Ether imide (PEI) etc. Mentre chì ogni termoplasticu pò esse rinfurzatu cù fibri, solu alcuni offre un rendimentu più altu perchè sò megliu rinfurzati.Più precisamente, i resini semi-cristallini sò megliu rinfurzati da fibri cà i resini amorfi, chì significa chì a so rigidità è a forza sò aumentati ancu più.
Punti di trasfurmazioni di materiali rinfurzati cù fibra longa
In cunfrontu cù e resine piene di polvere non modificate o granulari, l'impurtanza di composti rinfurzati di fibre lunghe hà certi requisiti nantu à stampi, porte, equipaghji di stampatura è cuncepimentu di parti.I prucessi utilizati per trasfurmà questi materiali sò ancu diffirenti da quelli di polimeri rinfurzati cù fibre curtite.
Comu diciatu prima, mantene a lunghezza di a fibra hè a chjave per u successu.I fattori chì ponu causà l'acortamentu di a lunghezza di a fibra includenu alta pressione è cisura da a vite d'iniezione, cum'è ponu anguli sharp in u sistema di muffa è runner.Per mantene a lunghezza di a fibra, ci sò 3 punti di trasfurmazioni chjave per esse cuscenti:
1. Materiale di u moldu è u disignu
Ancu s'è e fibre lunghe portanu menu nantu à u moldu cà e fibre curtite, perchè ci sò menu fini di fibre d'agulla chì affettanu u muffa, u listessu tipu d'acciaio di muffa hè adattatu per i polimeri rinfurzati cù fibra longa è corta, u più cumuni U primu hè l'acciaio di muffa P20, chì pò sustene più di 100 000 injections in continuu.Se una durabilità più alta hè necessaria (sopra à 100.000 cicli di iniezione), l'acciaio H13 chrome molibdenu o l'acciaio induritu à l'aria A9 sò scelte megliu.In generale, i moldi induriti sò a megliu scelta per a trasfurmazioni di termoplastici rinforzati in fibra.Per i stampi purtati, ponu esse rinnuvati cù a tecnulugia di galvanica.I stampi d'aluminiu ponu ancu esse utilizati se i prototipi devenu esse pruduciuti per cunvalidà u disignu.
2. Furmà l'equipaggiu
I termoplastici rinfurzati cù fibre lunghe ponu esse processati cù l'equipaggiu standard di stampaggio per iniezione cù solu uni pochi di modificazioni non permanenti per priservà a lunghezza di a fibra è allughjà viscosità più elevate.Hè ricumandemu una pressa di bassa pressione o di u scopu generale cù un anellu senza ritornu chì permette un flussu liberu in cima.L'ugelli di usu generale ponu esse aduprati, ma i bocchi di nylon deve esse evitati perchè a so forma di hourglass (cuncepitu per prevene a sbavatura) restringe u flussu, crea cisura è provoca abrasione di fibra.Un altru suggerimentu per riduce a cisura hè di evità i disinni di ugelli di cune invertitu.In generale, i buchi più grossi (minimu 5,6 mm) facilitanu u passaghju di resine rinfurzate di fibra viscosa.
Una bona regula di u pulgaru per ogni macchina di iniezione hè solu inject 60-70% di u voluminu.Troppa taglia di colpu aumenta u tempu di reset, mentre chì a dimensione di u colpu troppu pocu significa chì u materiale resta in a canna più longu, putenzialmente purtendu à a degradazione.
3. Cundizioni di trasfurmazioni
In quantu à a trasfurmazioni, hè impurtante di trattà dui prublemi: warpage è creep.In generale, e parti termoplastiche rinforzate di fibre lunghe sperimentanu menu warpage càfibre de verre à fils courtsparti perchè u winding di u filament reduces shrinkage differenziale, ma injection molded parti fibre longa ancora deform, unu mutivu essendu chì i fibres scorri longu u allineamentu Orientation, mentri rinfurzà a forza di parti, pò purtà à anisotropy.Per prevene a deformazione, i posti di cancelli alternativi o disinni di parte ponu esse aduprati per evità l'allineamentu eccessivu di fibra in i zoni chì ùn necessitanu micca una forza alta per sustene carichi strutturali.
Mantene u vantaghju di fibre longu
U furmulamentu successu di cumposti rinfurzati di fibre lunghe richiede una certa mudificazione di e linee di cuncepimentu è i paràmetri di trasfurmazioni applicabili à a resina non rinfurzata è à i composti di fibra corta.Per ottene u massimu di i rinforzi di fibra longa (chì costanu più di i materiali senza riempimentu orinforzu in fibra di vetro tagliatiper via di u so altu rendiment), e megliu pratiche deve esse seguitu in tuttu u prucessu.Sì e fibre lunghe sò rotte o misalignate per via di una manipulazione incorrecta, di u disignu di fustelle o di a stallazione di l'equipaggiu, i so prestazioni di alta forza è di alta tenacità seranu diminuite o ancu perse.
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Tempu di post: 21-oct-2022