kasklaasist heie or lühikesed klaaskiud, esmane klaaskiud or süsinikkiudlisatakse termoplastilisele maatriksile, mille eesmärk on põhimõtteliselt parandada polümeeri mehaanilisi ja struktuurseid omadusi.Injektsioonvormimisel kasutatava termoplasti tugevdamise kahe peamise meetodi vahel on palju erinevusi, alates sellest, kuidas need on kombineeritud polümeermaatriksiga, kuni jõudluse tasemeni, mida nad suudavad pakkuda, ja üks kiuvorm võib olla suurem. Teine on sobivam, kuid Kujundaja, peamine erinevus lühikeste ja pikkade kiudude vahel on nende töötlemise aste.
Pikkade kiududega tugevdatud termoplastide töötlemine
Pikkade kiududega tugevdatud termoplastide töötlemise peamine eesmärk on säilitada kiu pikkus, mis on tugevuse ja sitkuse optimeerimiseks kriitilise tähtsusega.Kiudude purunemine võib avaldada negatiivset mõju polümeerkomposiidi omadustele ja võib lõppkokkuvõttes tühistada klaaskiust niitide kasutamise eelised.Ebaõige käsitsemine ja vigane tööriistade ja komponentide disain või optimeerimata töötlemisseadmete või seadistuste kasutamine võib põhjustada kiudude purunemist.
Erinevalt tükeldatud kiuga tugevdatud plastist valmistatakse pika kiuga tugevdatud materjalid tavaliselt pultrusiooni teel.Protsess hõlmab venitamistklaass hulkuvimmutatud termoplastilise vaiguga läbi spetsiaalse immutusvormi (nii et vaik saaks kiud ümber mähkida ja siduda) ning seejärel lõigata ekstrudeeritud kiud graanuliteks, graanulites olevad kiud on tavaliselt 12 mm. Pikal täispikkusel on ühesuunaline kiuduarmeering. , ja see pikkus on kriitiline, et võimaldada polümeeril pinget tõhusalt tugevamatele kiududele üle kanda.
Kui neid graanuleid kasutatakse survevalu jaoks, on pikad kiud joondatud ja tihedalt keritud, et moodustada sisemine karkass, mis tagab tugevuse ja sitkuse.Võrreldes lühikeste kiududega täidetud materjalidega, pikkade kiududega tugevdatud komposiitidega, kasklaaskiudkiudvõi süsinikkiud, tagavad suurema tugevuse ja kaalu suhte, löögikindluse, pikema tsüklilise väsimuse eluea ning laiema kuumakindluse ja parema mõõtmete stabiilsuse.
Need vastupidavad materjalid pakuvad metalliga võrreldavat konstruktsioonivõimet, kuid on metallist kergemad ja suudavad ära kasutada survevalu töötlemise tõhususe eeliseid.1k süsinikkiust riieon eriti väärtuslik metalli asendajana, kuna need on 70% kergemad kui teras ja kergemad kui teras.Alumiinium on 40% kergem, seega saab pikakiuga tugevdatud komposiitidest valmistada nõudlikke komponente autotööstuses, spordikaupades, kosmosetööstuses, tarbekaupades ja tööstusseadmetes.Tüüpiliste alusvaikude hulka kuuluvad polüamiid (PA või nailon), polüpropüleen (PP), jäik termoplastne polüuretaan (ETPU) ja kõrge temperatuuriga vaigud, nagu polüeeter-eeterketoon (PEEK), polüftalamiid (PPA) ja polüamiid.Eetriimiid (PEI) jne. Kuigi iga termoplasti saab tugevdada kiududega, on ainult mõned neist paremad, kuna need on paremini tugevdatud.Täpsemalt on poolkristallilised vaigud kiududega paremini tugevdatud kui amorfsed vaigud, mis tähendab, et nende jäikus ja tugevus suureneb veelgi.
Pikkade kiududega tugevdatud materjalide töötlemispunktid
Võrreldes modifitseerimata või granuleeritud pulbertäidisega vaikudega on pikkade kiududega tugevdatud komposiitide vormimisel teatud nõuded vormidele, väravatele, vormimisseadmetele ja osade kujundusele.Nende materjalide töötlemiseks kasutatavad protsessid erinevad ka lühikeste kiududega tugevdatud polümeeride protsessidest.
Nagu varem mainitud, on kiu pikkuse säilitamine edu võti.Tegurid, mis võivad põhjustada kiu pikkuse lühenemist, on kõrge rõhk ja sissepritsekruvi nihkejõud, nagu ka valuvormi ja jooksurisüsteemi teravad nurgad.Kiu pikkuse säilitamiseks tuleb meeles pidada kolme peamist töötlemispunkti:
1. Vormi materjal ja disain
Kuigi pikad kiud kuluvad vormil vähem kui lühikesed kiud, kuna valuvormi mõjutavaid nõelalaadseid kiuotsi on vähem, sobib sama tüüpi vormiteras nii pika- kui ka lühikiuga tugevdatud polümeeride jaoks, kõige levinum esimene on P20 vormiteras, mis talub pidevalt üle 100 000 süsti.Kui on vaja suuremat vastupidavust (üle 100 000 sissepritsetsükli), on parem valik H13 kroommolübdeenteras või A9 õhkkarastatud teras.Üldiselt on karastatud vormid parim valik kiududega tugevdatud termoplastide töötlemiseks.Kulunud vormide puhul saab neid galvaniseerimise tehnoloogiat kasutades renoveerida.Alumiiniumvorme saab kasutada isegi siis, kui disaini kinnitamiseks tuleb toota prototüüpe.
2. Vormimisseadmed
Pikakiuga tugevdatud termoplasti saab töödelda standardsete survevaluseadmetega, millel on vaid mõned mittepüsivad modifikatsioonid, et säilitada kiu pikkust ja võimaldada suuremat viskoossust.Soovitatav on madala rõhuga või üldotstarbeline kruvi, millel on tagasilöögirõngas, mis võimaldab ülaosas vaba voolu.Kasutada võib üldotstarbelisi otsikuid, kuid nailonist otsikuid tuleks vältida, sest nende liivakella kuju (mis on loodud selleks, et vältida urisemist) piirab voolu, tekitab nihkeid ja põhjustab kiudude hõõrdumist.Teine näpunäide nihke vähendamiseks on vältida ümberpööratud koonuse otsikuid.Üldiselt hõlbustavad suuremad düüsiavad (minimaalselt 5,6 mm) viskoossete kiududega tugevdatud vaikude läbimist.
Iga süstimismasina hea rusikareegel on süstida ainult 60–70% mahust.Liiga suur haavli suurus pikendab lähtestamisaega, samas kui liiga väike lasu suurus tähendab, et materjal püsib tünnis kauem, mis võib põhjustada degradeerumist.
3. Töötlemistingimused
Mis puudutab töötlemist, siis on oluline käsitleda kahte probleemi: kõverdumine ja hiilimine.Üldiselt kogevad pikkade kiududega tugevdatud termoplastsed osad vähem kõverust kuilühikese kiuga klaaskiudosad, kuna hõõgniidi mähis vähendab diferentsiaalset kokkutõmbumist, kuid survevaluga pikad kiudosad deformeeruvad, üks põhjus on see, et kiud voolavad mööda orientatsiooni joondamist, suurendades samal ajal osa tugevust, kuid võivad põhjustada anisotroopiat.Väände vältimiseks võib kasutada alternatiivseid värava asukohti või osade konstruktsioone, et vältida kiudude liigset joondust piirkondades, mis ei vaja konstruktsioonikoormuste talumiseks suurt tugevust.
Hoidke pikkade kiudude eelist
Pikkade kiududega tugevdatud komposiitide edukaks vormimiseks on vaja mõningaid muudatusi armeerimata vaigu ja lühikeste kiudude ühendite puhul kohaldatavates disainijuhistes ja töötlemisparameetrites.Pikkade kiududega tugevdustest (mis maksavad rohkem kui täitmata materjalid võiklaaskiust tükeldatud kiudude tugevdaminenende suure jõudluse tõttu), tuleb kogu protsessi vältel järgida parimaid tavasid.Kui pikad kiud on vale käsitsemise, stantsi konstruktsiooni või seadmete seadistamise tõttu katki või valesti joondatud, vähenevad või isegi kaovad nende suure tugevuse ja suure sitkuse eelised.
#klaasist heie#lühikesed klaaskiud#1k süsinikkiust riie#lühikese kiuga klaaskiud#klaaskiust tükeldatud kiudude tugevdamine
Postitusaeg: 21.10.2022