Serovings de vidro or fibras de vidro curtas, fibra de vidro principal or precio fibra de carbonoengádense á matriz termoplástica, o propósito é basicamente mellorar as propiedades mecánicas e estruturais do polímero.Hai moitas diferenzas entre os dous métodos principais de reforzo de termoplásticos para o moldeado por inxección, desde como se combinan coa matriz de polímero ata o nivel de rendemento que poden proporcionar, e unha forma de fibra pode ser máis a outra é máis adecuada, pero para o moldeador, a principal diferenza entre as fibras curtas e longas é o grao en que se procesan.
Procesamento de termoplásticos reforzados con fibra longa
O obxectivo principal do procesamento de termoplásticos reforzados con fibra longa é manter a lonxitude da fibra, que é fundamental para optimizar a resistencia e a dureza.A rotura da fibra pode ter un impacto negativo nas propiedades do composto de polímero e, en última instancia, pode anular os beneficios do uso de fíos de fibra de vidro.O manexo inadecuado e o deseño de compoñentes e ferramentas defectuosos, ou o uso de equipos ou configuracións de procesamento non optimizados, poden provocar a rotura da fibra.
A diferenza dos plásticos reforzados con fibras cortadas, os materiais reforzados con fibras longas adoitan facerse por pultrusión.O proceso implica estirarvidros itineranteimpregnado con resina termoplástica a través dunha matriz de impregnación especial (para que a resina poida envolver e unir as fibras), e despois cortar os fíos extruídos en gránulos, as fibras dos gránulos adoitan ser de 12 mm. As fibras longas e completas presentan reforzo de fibra unidireccional , e esta lonxitude é fundamental para que o polímero poida transferir de forma eficiente o estrés a fibras máis fortes.
Cando estes pellets se usan para o moldeado por inxección, as fibras longas están aliñadas e enrólanse firmemente para formar un esqueleto interno que proporciona forza e dureza.En comparación cos materiais recheos de fibras curtas, os compostos reforzados con fibras longas, sefibras de fibra de vidroou fibras de carbono, proporcionan relacións resistencia-peso máis altas, resistencia ao impacto, vida útil máis longa á fatiga cíclica e maior resistencia á calor e mellor estabilidade dimensional.
Estes materiais duradeiros ofrecen un rendemento estrutural comparable ao metal, pero son máis lixeiros que o metal e poden aproveitar os beneficios de eficiencia de procesamento do moldeado por inxección.Tecido de fibra de carbono 1ké particularmente valioso como substituto de metal porque son un 70% máis lixeiros que o aceiro e máis lixeiros que o aceiro.O aluminio é un 40 % máis lixeiro, polo que os compostos reforzados con fibra longa poden usarse para fabricar compoñentes esixentes en automoción, artigos deportivos, aeroespacial, bens de consumo e equipamento industrial.As resinas básicas típicas inclúen poliamida (PA ou nailon), polipropileno (PP), poliuretano termoplástico ríxido (ETPU) e resinas de alta temperatura como a polieteretercetona (PEEK), poliftalamida (PPA) e poliamida.Éter imida (PEI) etc. Aínda que calquera termoplástico pode reforzarse con fibras, só algúns ofrecen un maior rendemento porque están mellor reforzados.Máis precisamente, as resinas semicristalinas están mellor reforzadas por fibras que as resinas amorfas, o que significa que a súa rixidez e resistencia aumentan aínda máis.
Puntos de procesamento de materiais reforzados con fibra longa
En comparación coas resinas cheas de po non modificadas ou granulares, o moldeado de compostos reforzados con fibra longa ten certos requisitos en moldes, portas, equipos de moldaxe e deseño de pezas.Os procesos empregados para procesar estes materiais tamén difiren dos dos polímeros reforzados con fibras curtas.
Como se mencionou anteriormente, manter a lonxitude da fibra é a clave do éxito.Os factores que poden causar o acurtamento da lonxitude da fibra inclúen a alta presión e o cizallamento do parafuso de inxección, así como as esquinas afiadas do molde e do sistema de guía.Para manter a lonxitude da fibra, hai que ter en conta 3 puntos clave de procesamento:
1. Material e deseño do molde
Aínda que as fibras longas se desgastan menos no molde que as fibras curtas porque hai menos extremos de fibras en forma de agulla que afectan ao molde, o mesmo tipo de aceiro para moldes é adecuado tanto para os polímeros reforzados de fibra longa como para os de fibra curta, o máis común O primeiro é de aceiro de molde P20, que pode soportar máis de 100.000 inxeccións continuas.Se é necesaria unha maior durabilidade (máis de 100.000 ciclos de inxección), o aceiro de cromo molibdeno H13 ou o aceiro endurecido ao aire A9 son mellores opcións.En xeral, os moldes endurecidos son a mellor opción para procesar termoplásticos reforzados con fibra.Para os moldes desgastados, pódense renovar mediante a tecnoloxía de galvanoplastia.Incluso pódense usar moldes de aluminio se hai que fabricar prototipos para validar o deseño.
2. Equipos de conformación
Os termoplásticos reforzados con fibras longas pódense procesar utilizando equipos de moldaxe por inxección estándar con só algunhas modificacións non permanentes para preservar a lonxitude da fibra e acomodar viscosidades máis altas.Recoméndase un parafuso de baixa presión ou de propósito xeral cun anel antirretorno que permita o fluxo libre na parte superior.Pódense usar boquillas de uso xeral, pero as de nailon deben evitarse porque a súa forma de reloxo de area (deseñado para evitar o babeo) restrinxe o fluxo, crea cizalla e provoca abrasión das fibras.Outro consello para reducir o cizallamento é evitar os deseños de boquillas de cono invertido.En xeral, os orificios de boquilla máis grandes (mínimo 5,6 mm) facilitan o paso de resinas reforzadas con fibras viscosas.
Unha boa regra xeral para calquera máquina de inxección é inxectar só o 60-70% do volume.Demasiado tamaño de disparo aumenta o tempo de reinicio, mentres que o tamaño de disparo demasiado pequeno significa que o material permanece no barril durante máis tempo, o que pode levar á degradación.
3. Condicións de tramitación
No que se refire ao procesamento, é importante abordar dúas cuestións: a deformación e o fluído.En xeral, as pezas termoplásticas reforzadas con fibra longa experimentan menos deformación quefibra de vidro de fíos curtospezas porque o enrolamento do filamento reduce a contracción diferencial, pero as pezas de fibra longa moldeadas por inxección aínda se deforman, unha razón é que as fibras flúen ao longo da aliñación de orientación, mentres aumentan a resistencia da peza, poden provocar anisotropía.Para evitar a deformación, pódense utilizar lugares alternativos de porta ou deseños de pezas para evitar o aliñamento excesivo da fibra en áreas que non requiren alta resistencia para soportar cargas estruturais.
Manteña a vantaxe das fibras longas
O moldeado exitoso de compostos reforzados con fibra longa require algunha modificación das directrices de deseño e dos parámetros de procesamento aplicables á resina non reforzada e aos compostos de fibra curta.Para sacar o máximo proveito dos reforzos de fibra longa (que custan máis que os materiais sen recheos oureforzo de fíos cortados de fibra de vidrodebido ao seu alto rendemento), as mellores prácticas deben seguirse durante todo o proceso.Se as fibras longas se rompen ou están mal aliñadas debido a unha manipulación incorrecta, o deseño da matriz ou a configuración do equipo, os seus beneficios de alta resistencia e alta tenacidade reduciranse ou mesmo perderanse.
#rovings de vidro#fibras de vidro curtas#Tecido de fibra de carbono 1k#fibra de vidro de fíos curtos#reforzo de fíos cortados de fibra de vidro
Hora de publicación: 21-Oct-2022