1. Stikla šķiedras pildījuma specifikācijas ietekme uz PA6 inženierplastmasu
No lietojumprogrammas un eksperimenta varam secināt, ka satura indekss bieži vien ir viens no lielākajiem ietekmējošiem faktoriem ar šķiedru pastiprinātiem kompozītmateriāliem.
Palielinoties stikla šķiedras saturam, palielināsies stikla šķiedru skaits uz materiāla laukuma vienību, kas nozīmē, ka PA6 matrica starp stikla šķiedrām kļūs plānāka. Šīs izmaiņas nosaka ar stikla šķiedru pastiprinātu PA6 kompozītmateriālu triecienizturību, stiepes izturību, lieces izturību un citas mehāniskās īpašības.
Runājot par triecienizturību, stikla šķiedras satura palielināšana ievērojami palielinās PA6 robaino triecienizturību. Ņemot par piemēru garās stikla šķiedras (LGF) pildījumu PA6, kad uzpildes tilpums palielinās līdz 35 procentiem, robainā triecienizturība palielināsies no sākotnējās 24,8 J/m līdz 128,5 J/m.
Bet stikla šķiedras saturs nav lielāks, jo labāks, īsās stikla šķiedras (SGF) uzpildes tilpums sasniedza 42 procentus, un materiāla triecienizturība sasniedza augstāko 17,4 kJ/㎡, taču, turpinot pievienot, spraugas triecienizturība parādīs lejupejoša tendence.
Attiecībā uz lieces izturību, stikla šķiedras daudzuma palielināšanās ļaus lieces spriegumu pārnest starp stikla šķiedru caur sveķu slāni; Tajā pašā laikā, kad stikla šķiedra tiek izvilkta no sveķiem vai salauzta, tā uzņems daudz enerģijas, tādējādi uzlabojot materiāla lieces izturību.
Iepriekš minētā teorija ir pārbaudīta ar eksperimentiem. Dati liecina, ka, ja LGF (garo stikla šķiedru) izmanto, lai piepildītu līdz 35 procentiem, lieces elastības modulis palielinās līdz 4,99 GPa. Ja SGF (īsās stikla šķiedras) saturs ir 42 procenti, lieces elastības modulis sasniedz 10410 MPa, kas ir aptuveni 5 reizes lielāks nekā tīram PA6.
2. Stikla šķiedras aiztures garuma ietekme uz PA6 kompozītmateriāliem
Stikla šķiedras šķiedru garumam ir arī acīmredzama ietekme uz materiāla mehāniskajām īpašībām. Ja stikla šķiedras garums ir mazāks par kritisko garumu (šķiedras garums, kas materiālam var nodrošināt neapstrādātas šķiedras stiepes izturību), stikla šķiedras un sveķu saskarnes saistīšanas laukums palielinās, palielinoties stikla šķiedras garums. Ja kompozītmateriāls ir saplīsis, no sveķiem izvilktās stikla šķiedras pretestība ir arī lielāka, lai uzlabotu spēju izturēt stiepes slodzi.
Ja stikla šķiedras garums pārsniedz kritisko, garākā stikla šķiedra var absorbēt vairāk trieciena enerģijas zem trieciena slodzes. Turklāt stikla šķiedras gals ir plaisu augšanas sākuma punkts, un stikla šķiedras galu skaits ar garāku garumu ir salīdzinoši mazāks, un triecienizturību var ievērojami uzlabot.
Eksperimentālie rezultāti liecina, ka materiāla stiepes izturība palielinās no 154,8 MPa līdz 164,4 MPa, ja stikla šķiedras saturs tiek uzturēts 40 procentu līmenī un stikla šķiedras garums palielinās no 4 mm līdz 13 mm. Liekšanas izturība un robainā triecienizturība tika uzlabota attiecīgi par 24 procentiem un 28 procentiem.
Turklāt pētījumi liecina, ka, ja stikla šķiedras sākotnējais garums ir mazāks par 7 mm, materiāla veiktspēja palielinās acīmredzamāk. Salīdzinot ar īsu stikla šķiedru, garam stikla šķiedras pastiprinātam PA materiālam ir labāka deformācijas izturība, un tas var labāk uzturēt mehāniskās īpašības augstas temperatūras un mitruma apstākļos.
3. Stikla šķiedras veidu ietekme uz PA6 kompozītmateriāliem
Stikla šķiedras veidam un stiprumam būs atšķirības materiāla kopējā stiprībā. Pašlaik galvenajiem stikla šķiedras veidiem nav sārmu stikla šķiedras, augstas stiprības stikla šķiedras sārmu izturīgas stikla šķiedras utt.
Tostarp stikla šķiedrai ar lielāku monopavedienu stiprību ir lielāka nestspēja, un eksperimentālie rezultāti liecina, ka augstas stiprības stikla šķiedru pastiprinātam PA6 ir labākas mehāniskās īpašības nekā parastajam, ar sārmu šķiedru nepastiprinātajam PA6.
Var redzēt, ka stikla šķiedras izvēle ar augstu izturību, garumu un atbilstošu pildījuma daudzumu var efektīvi palīdzēt materiālam uzlabot stingrību, triecienizturību un citas mehāniskās īpašības.
4. Stikla šķiedras pievienošanas procesa ietekme uz PA6 kompozītmateriāliem
Divskrūves modificētās granulēšanas procesā tika pētīta padeves pozīcijas ietekme uz materiāla īpašībām stikla šķiedras un sveķu maisījumā. Tika konstatēts, ka, ja stikla šķiedra tiktu pievienota agrāk, šķiedra tiktu viegli iznīcināta un atlikušās stikla šķiedras garums būtu mazāks. Ja pievieno vēlu, stikla šķiedru ir grūti vienmērīgi sajaukt ar sveķiem, un kombinācija ir vāja. Abi šie nosacījumi padarīs materiāla kopējo veiktspēju mazāku par labu rezultātu.
Izmantojot sānu padevi, lai pievienotu stikla šķiedru, ir ērtāk kontrolēt stikla šķiedras saturu un var samazināt šķiedras pārtraukumu. Tajā pašā laikā ekstrūzijas granulēšanas procesā ekstrūzijas temperatūras paaugstināšana un ekstrūzijas spiediena samazināšana var zināmā mērā uzlabot GF garumu.
5. Modificētas granulācijas ekstrūzijas procesa ietekme uz stikla šķiedras pastiprinātu PA materiālu
Eksperimentu rezultāti liecina, ka zema ekstrūzijas temperatūra neveicina stikla šķiedras pārklājuma infiltrāciju, un augsta temperatūra samazinās paša materiāla veiktspēju. Tāpēc, ja stikla šķiedras daudzums ir lielāks, labāk ir palielināt ekstrūzijas temperatūru, lai sasniegtu labākus rezultātus.
Ja ar stikla šķiedru pastiprinātu daļiņu sagatavošanai tiek izmantots dubultskrūves ekstrūzijas mehānisms, stiepes modulis, stiepes izturība, lieces izturība, lieces modulis un citi materiāla rādītāji tiek pakāpeniski palielināti, palielinot saimnieka ātrumu no 70r/min līdz 300r. /min. Palielinot resursdatora ātrumu līdz 450 r/min, materiāla īpašības nedaudz mainās vai nedaudz samazinās.
Turklāt padeves ātrums ietekmēs materiāla uzturēšanās laiku skrūvē. Kompozītu stiepes modulis, stiepes izturība, lieces modulis, lieces izturība un pat triecienizturība pakāpeniski samazinās, padeves ātrumam palielinoties no 8r/min līdz 26r/min pie tāda paša galvenā dzinēja ātruma.
Tāpēc faktiskajā sagatavošanas procesā ir jāizdara atbilstoša izvēle starp materiāla veiktspēju un ražu, lai iegūtu produktu ar lielu ražu un salīdzinoši labu veiktspēju.
6. Inžektorliešanas procesa ietekme uz stikla šķiedras pastiprinātu PA materiālu īpašībām
Inžekcijas formēšanas procesā, piemēram, cilindra veidņu temperatūra, skrūves ātrums, iesmidzināšanas spiediens, turēšanas spiediens, pretspiediens, iesmidzināšanas ātrums un citi faktori ietekmēs formēšanas izstrādājumu veiktspēju.
Ir konstatēts, ka stikla šķiedras pastiprināta PA6 materiāla stiepes izturība ir tieši proporcionāla padeves atveres temperatūrai un apgriezti proporcionāla iesmidzināšanas ātrumam un skrūves ātrumam. Stikla šķiedras lūzums pastiprināsies, palielinoties injekcijas ātrumam. Bet vispārīgi runājot, iesmidzināšanas procesa maiņai nav lielas ietekmes uz stikla šķiedras pastiprināto PA6 iesmidzināšanas detaļu mehāniskajām īpašībām.
