Gara stiegras termoplasti (LFRT) tiek izmantoti inžektorlējuma lietojumiem ar augstu mehānisko īpašību. Lai gan LFRT tehnoloģija var nodrošināt labu izturību, stingrību un trieciena īpašības, šī materiāla apstrādei ir svarīga loma, nosakot, kā tā var izpildīt.
Lai veiksmīgi izveidotu LFRT, ir nepieciešams saprast dažas no savām unikālajām iezīmēm. Izpratne par atšķirībām starp LFRT un tradicionāli pastiprinātām termoplastikām ir izraisījusi aprīkojuma, dizaina un apstrādes tehnoloģiju attīstību, lai maksimāli palielinātu LFRT vērtību un potenciālu.
Atšķirība starp LFRT un tradicionālajiem sasmalcinātajiem, īsajiem stiklšķiedras stiegrojtajiem kompozītiem ir šķiedru garums. LFRT šķiedras garums ir tāds pats kā granulu garums. Tas ir tādēļ, ka lielāko daļu LFRT ražo pultrusion, nevis bīdes tipa maisījums.
Ražojot LFRT, stikla šķiedras līstes nepārtrauktas stieples vispirms tiek ievilktas sveķu pārklāšanai un impregnēšanai. Pēc iziešanas no mītnes, nepārtrauktas sloksnes tiek sasmalcinātas vai granulētas, parasti tiek sagrieztas 10-12 mm garumā. Pretstatā tam tradicionālajās īsās stikla šķiedras kompozīcijās ir tikai sasmalcinātas šķiedras, kuru garums ir 3 līdz 4 mm, un to garums bīdes tipa ekstrūderiem parasti tiek samazināts līdz parasti mazāk nekā 2 mm.
Šķiedru garums LFRT granulās palīdz uzlabot LFRT mehāniskās īpašības - palielinātu triecienizturību vai izturību, saglabājot stingrību. Kamēr šķiedras tiek noturētas molding procesā, tās veido "iekšējo skeletu", kas nodrošina izcilas mehāniskās īpašības. Tomēr slikta liešanas process var pagriezt garu šķiedru izstrādājumus īsās šķiedras materiālos. Ja molding procesa laikā šķiedru garums ir apdraudēts, nav iespējams iegūt vajadzīgo veiktspējas līmeni.
Lai uzturētu šķiedru garumu LFRT formēšanas procesā, ir jāņem vērā trīs svarīgākie aspekti: inžektorlējuma mašīna, daļēja un pelējuma konstrukcija un apstrādes apstākļi.
Pirmkārt, aprīkojuma piesardzības pasākumi
Viens jautājums, par kuru bieži tiek jautāts par LFRT apstrādi, ir tas, vai mēs varam izmantot esošās iesmidzināšanas formēšanas iekārtas, lai veidotu šos materiālus. Lielākajā daļā gadījumu, lai veidotu štāpeļšķiedru kompozītus, var izmantot arī LFRT veidošanai. Lai gan lielākajai daļai LFRT sastāvdaļu un produktu tipiskās īsās šķiedras formēšanas iekārtas ir apmierinošas, dažas iekārtas modifikācijas var labāk palīdzēt saglabāt šķiedru garumu.
Šim procesam ir ļoti piemērota universāla skrūve ar tipisku "barošanas kompresijas mērīšanas" sadaļu, un šķiedru destruktīvo griešanu var samazināt, samazinot dozēšanas sekcijas saspiešanas koeficientu. 2: 1 metru segmenta kompresijas pakāpe ir optimāla LFRT produktiem. Īpašu metālu sakausējumu izmantošana skrūvju, mucu un citu detaļu ražošanai nav nepieciešama, jo LFRT nodilums nav tik liels kā tradicionāli sasmalcināts stikla šķiedras stiegrotais termoplasts.
Vēl viena ierīce, kas var gūt labumu no konstrukcijas pārbaudes, ir sprauslas gala daļa. Daži termoplastiskie materiāli ir vieglāk mašīnā ar apgrieztu konusveida sprausla galu, kas rada augstu bīdes pakāpi, jo materiāls tiek ievadīts veidņu dobumā. Tomēr šādi sprauslas padomi ievērojami samazina garo šķiedru kompozītmateriālu šķiedru garumu. Tādēļ ieteicams izmantot 100% "brīvās plūsmas" konstrukcijas sprauslu uzgali / vārstu komplektu, kas ļauj garām šķiedrām viegli nokļūt caur sprauslu komponentā.
Turklāt sprauslas diametram un vārtu caurumam jābūt brīvā izmērā 5,5 mm (0,250 collas) vai vairāk, un nav asas malas. Ir svarīgi saprast, kā materiāls plūst caur injekcijas formēšanas iekārtu un nosakot, kur šķērssienu sadalīs bīdes.
Otrkārt, detaļu un pelējuma dizains
Labas detaļas un pelējuma dizains arī palīdz uzturēt LFRT šķiedru garumu. Liekot asiem stūriem ap malas daļu (tai skaitā ribas, priekšmeti un citas īpašības), tiek novērsta nevajadzīga strīda veidotā daļā un samazināts šķiedru nodilums.
Daļai jābūt nominālajai sienas konstrukcijai ar vienādu sienu biezumu. Lielākām sienas biezuma izmaiņām var rasties neatbilstoša iepakojuma un nevēlamā šķiedru orientācija šajā daļā. Ja biezumam jābūt biezākam vai plānākam, jāizvairās no pēkšņām sienas biezuma izmaiņām, lai izvairītos no augstas bīdes zonu veidošanās, kas var bojāt šķiedras un kļūt par stresa koncentrācijas avotu. Parasti tiek mēģināts atvērt vārtus biezākajā sieniņā un plūst uz plāno daļu, noturot uzpildes galu plānā daļā.
Laba plastmasas dizaina vispārējais princips liecina, ka sienas biezums, kas mazāks par 4 mm (0,160 collas), veicinās labu un vienmērīgu plūsmu un samazinās izlietņu un tukšumu iespējamību. LFRT savienojumiem optimālais sienas biezums parasti ir aptuveni 3 mm (0.120 in) un minimālais biezums ir 2 mm (0.080 in). Ja sienas biezums ir mazāks par 2 mm, palielinās veltņu šķelšanās varbūtība pēc ieejas pelējuma.
Daļas ir tikai viens dizaina aspekts, un ir svarīgi arī apsvērt, kā materiāls nonāk pelējuma formā. Kad stīgas un vārti virza materiālu dobumā, šajās zonās var rasties liels šķiedru bojājums, ja tas nav pareizi noformēts.
Izstrādājot veidni LFRT savienojuma veidošanai, vislabākā diametra rādiuss ir optimāls ar minimālo diametru 5,5 mm (0,250 collas). Papildus pilna apaļa kanāla jebkuram citam plūsmas kanāla veidam būs asi stūri, kas veidošanas procesā palielinās stresu un iznīcinās stikla šķiedras pastiprinošo efektu. Ir pieļaujamas karstās skriemeļu sistēmas ar atvērtām skrūvēm.
Vārtu minimālais biezums ir 2mm (0,080in). Ja iespējams, novietojiet vārtus malā, kas netraucē materiāla plūsmu dobumā. Vienas puses virsmas vārti jāmaina 90 °, lai novērstu šķiedru plīšanu un mazinātu mehāniskās īpašības.
Visbeidzot, pievērsiet uzmanību kodolsintēzes līniju atrašanās vietai un to ietekmei uz zonu, kurā tās tiek pakļautas slodzei (vai stresam), ja to lieto. Fusion līnija jāpārvieto uz zonu, kur tiek paredzēts, ka stresa līmenis būs zemāks, racionāli izveidojot vārtus.
Datora iepildes analīze var palīdzēt noteikt, kur šīs fusion līnijas atradīsies. Strukturālo galīgo elementu analīzi (FEA) var izmantot, lai salīdzinātu augsta stresa atrašanās vietu un saplūšanas līnijas atrašanās vietu, kā noteikts piepildīšanas analīzē.
Jāatzīmē, ka šīs daļas un pelējuma dizains ir tikai ieteikumi. Ir daudz tādu sastāvdaļu piemēri, kuriem ir plānas sienas, sienu biezuma svārstības un smalkas vai smalkas īpašības, kuras izmanto LFRT savienojumus, lai panāktu labu veiktspēju. Tomēr tālāk no šiem ieteikumiem, jo vairāk laika un pūļu, kas vajadzīgs, lai nodrošinātu, ka pilnībā tiek izmantotas garās šķiedras tehnoloģijas priekšrocības.
Treškārt, apstrādes nosacījumi
Pārstrādes nosacījumi ir galvenais LFRT panākumu faktors. Kamēr tiek izmantoti pareizi apstrādes nosacījumi, LFRT detaļu sagatavošanai ir iespējams izmantot universālu injekcijas formēšanas iekārtu un pareizi izstrādātu veidni. Citiem vārdiem sakot, pat tad, ja ir pareizi aprīkota tehnika un pelējuma dizains, ja tiek izmantoti slikti apstrādes apstākļi, var ciest šķiedru garums. Tam ir nepieciešama izpratne par to, kāda šķiedrviela saskaras liešanas procesā, un vietu noteikšana, kas izraisīs pārmērīgu šķiedru šķēru.
Pirmkārt, novēroiet pretējo spiedienu. Augsts pretspiediens rada materiālam lielu bīdes spēku, kas samazina šķiedras garumu. Ņemot vērā to, ka barošanas procesa laikā vienmērīgi ievelk skrūvi no nulles atpakaļskata spiediena un tikai palielinot to, parasti pietiek ar aizmugurējo spiedienu no 1,5 līdz 2,5 bar (20 līdz 50 psi), lai nodrošinātu konsekventu barošanu.
Augsts skrūves ātrums arī nelabvēlīgi ietekmē. Jo ātrāk tiek ieskrūvēta skrūve, jo visticamāk cietais un neatšķaidītais materiāls nonāks skrūves saspiešanas posmā un izraisa šķiedru bojājumus. Līdzīgi ieteikumiem par pretējo spiedienu, tas jāsaglabā pēc iespējas ātrāk, lai stabilizētu skrūvei nepieciešamo minimumu. LFRT savienojumu formēšanas laikā parastais ir skrūvju ātrums 30-70 r / min.
Injekcijas formēšanas procesā, kausēšana notiek ar diviem faktoriem, kas darbojas kopā: bīdes un siltuma. Tā kā mērķis ir aizsargāt šķiedras garumu LFRT, samazinot bīdes slodzi, būs nepieciešams vairāk siltuma. Saskaņā ar sveķu sistēmu apstrādātā LFRT savienojuma temperatūra parasti ir par 10-30 ° C augstāka nekā parastā veidotā savienojuma temperatūra.
Tomēr, pirms vienkārši visu laiku paaugstināt barelu temperatūru, pievērsiet uzmanību barelu temperatūras sadalījuma apvēršanai. Parasti barelu temperatūra paaugstinās, kad materiāls pārvietojas no tvertnes uz sprauslu, bet LFRT gadījumā ieteicams augstāka temperatūra piltuvē. Temperatūras sadalījuma maiņa ļauj LFRT granulām mīkstināt un izkausēt pirms ieiešanas augstā bīdes skrūves saspiešanas posmā, tādējādi atvieglojot šķiedru garuma saglabāšanu.
