Automobiļu vidē zem motora pārsega ir nepieciešami materiāli, kas var izturēt lielu mehānisko spriegumu, pastāvīgu vibrāciju un paaugstinātu darba temperatūru. Vēsturiski īss stikla šķiedru pastiprināts poliamīds (PA6-GF30 vai Nylon 6 GF30) bija noklusējuma specifikācija radiatoru dzesēšanas ventilatoriem un apvalkiem. Tomēr poliamīds ir ļoti hidrofils, jo tā polimēra mugurkaulā ir polārās amīda grupas. Ja tiek pakļauts augstam apkārtējās vides mitrumam, -bieži sastopams gadījums vasarās tādos reģionos kā Tuvie Austrumi, poliamīda daļas absorbē mitrumu, izraisot katastrofālu stiepes moduļa samazināšanos par 40% un ievērojamu izmēru pietūkumu.
Strukturālais noslēpums: 12 mm nepārtraukts stikla skelets
Standarta īso-šķiedru maisījumos (piemēram, PP GF30 vai PA6 GF30) tiek izmantoti saplīsuši stikla fragmenti, kuru garums parasti nepārsniedz 1 mm. Iesmidzināšanas formēšanas laikā šīs īsās lauskas orientējas plūsmas virzienā, radot smagu anizotropu saraušanos (izliekumu) un vājas mehāniskās robežas.
Turpretim LFT{0}}G®granulas sagriež vienmērīgā garumā 12 mm. Stikla pavedieni nepārtraukti iet visā granulas garumā. Pēc formēšanas šīs garās šķiedras veido savstarpēji bloķējošu 3D pastiprinošu skeletu detaļas iekšpusē, vienmērīgi sadalot mehāniskās slodzes un novēršot plaisu izplatīšanos.
Materiālu datu pārbaude: PP LGF30 pret tradicionālajiem savienojumiem
Šis tehnisko datu profils salīdzina LFT{0}}G®PP-LGF30-NG03 pret standarta īso-šķiedru poliamīdu (PA6-GF30) sausā un mitrā (kondicionētā) stāvoklī, izceļot garo šķiedru polipropilēna strukturālo stabilitāti.
| Mehāniskās īpašības (tipiskas) | Testa standarts | PP LGF30 (sauss/slapjš) | PA6 GF30 (sausā stāvoklī) | PA6 GF30 (slapjš/kondicionēts) |
|---|---|---|---|---|
| Blīvums (g/cm³) | ISO 1183 | 1,15 (pastāvīgs) | 1.36 | 1.36 |
| Ūdens absorbcija (%) | ISO 62 | < 0.01% | 1.8% | 6,5% - 8.5% (maksimālais piesātinājums) |
| Stiepes izturība (MPa) | ISO 527 | 115 | 175 | 100 (43% kritums) |
| Stiepes modulis (MPa) | ISO 527 | 7200 (pastāvīgi) | 9,500 | 5500 (42% kritums) |
| Robots Izod trieciens (kJ/m²) | ISO 180 | 35.0 | 11.0 | 13.0 |
| Pelējuma saraušanās diapazons (%) | ISO 294-4 | 0,15% - 0.30% (izotrops) | 0.35% - 0.85% | 0,45% - 1.20% (anizotropā deformācija) |
Praktiski pārbaudīts gadījuma pētījums: Tuvo Austrumu automobiļu dzesēšanas apvalka jauninājums
Izaicinājums
-1. līmeņa automobiļu detaļu piegādātājs Tuvajos Austrumos saskārās ar hroniskām strukturālām kļūmēm saistībā ar radiatora dzesēšanas ventilatora apvalkiem. Oriģinālās sastāvdaļas, kas veidotas, izmantojot standarta īsšķiedru poliamīdu (PA6-GF30), absorbēja apkārtējās vides mitrumu īpaši mitros vasaras apstākļos. Šī mitruma absorbcija samazināja materiāla stingrību par vairāk nekā 40%, izraisot apvalka deformāciju un nokarāšanos. Līdz ar to ventilatora lāpstiņas traucēja apvalka korpusu, izraisot katastrofālu motora bloķēšanu, dzesēšanas šķidruma noplūdes un dārgas garantijas prasības.
Risinājums
Izvēlēta inženieru komandaLFT-G®PP-LGF30-NG03(ar 30% garu stikla šķiedru pastiprinātu polipropilēna savienojumu) kā pilienu-nomaiņai. Tā kā PP ir hidrofobs poliolefīns, tā mitruma absorbcijas indekss ir tuvu -nullei (<0.05%). The long glass fiber skeleton formed an internal interlocking structural matrix, preserving high rigidity, structural shape, and torsional stiffness under high thermal loads up to 120°C without any warping.
Rezultāti
- Nulles deformācija un pietūkums:Komponentu mitruma absorbcija nokritās zem 0,05%, saglabājot izmēru klīrensu.
- 15% svara samazināšana:PP mazāks blīvums (1,15 g/cm³ salīdzinājumā ar PA6 1,36 g/cm³) veicināja transportlīdzekļa vieglumu.
- 25% izmaksu samazinājums:Īsāks cikla laiks un neilona savienojumiem nepieciešamās -ietilpīgās iepriekšējas žāvēšanas atcelšana{1}} samazina ražošanas izmaksas.
- Pierādīta uzticamība:Ekstrēmos Tuvo Austrumu tuksneša klimata apstākļos 24 mēneši tika reģistrēti bez lauka kļūmēm.
Inžekcijas liešanas vadlīnijas LFT-G®PP LGF30
Garo šķiedru termoplastu apstrādei ir nepieciešamas īpašas mašīnas konfigurācijas, lai izvairītos no šķiedras degradācijas. Lai aizsargātu iekšējo 3D šķiedru tīklu, ir jāizvairās no lieliem bīdes spēkiem. Lai nodrošinātu optimālu detaļu veiktspēju, ievērojiet šos trīs galvenos apstrādes noteikumus:
Skrūvju izvēle
Izmantojiet zemas-saspiešanas iesmidzināšanas skrūvi (L/D attiecība 18:1 līdz 22:1) ar minimālu dziļumu. Izvairieties no lielas-bīdes kontroles gredzeniem, lai saglabātu nepārtrauktu šķiedras garumu.
Izkausēšanas un pelējuma temp
Uzturiet kušanas temperatūru no 200 grādiem līdz 230 grādiem. Pelējuma temperatūrai jābūt no 40 līdz 70 grādiem, lai nodrošinātu optimālu virsmas apdari un zemu iekšējo spriegumu.
Zems muguras spiediens
Saglabājiet zemu pretspiedienu (0,5 līdz 1,5 MPa) un mērenu iesmidzināšanas ātrumu. Pārmērīgs pretspiediens sasmalcina šķiedras, pārvēršot LFT savienojumu par īsu šķiedru savienojumu.
