I materiali termoplastici rinforzati con fibre lunghe vengono utilizzati per applicazioni di stampaggio a iniezione con elevate proprietà meccaniche.Tuttavia la tecnologia LFRT può fornire buone proprietà di resistenza, rigidità e impatto, la lavorazione di questo materiale è importante per determinare come eseguire la parte finale L'effetto di
Per poter modellare con successo LFRT, è necessario comprendere alcune delle loro caratteristiche uniche: comprendere le differenze tra LFRT e i convenzionali materiali termoplastici rinforzati ha guidato lo sviluppo di apparecchiature, tecnologie di progettazione e di elaborazione per massimizzare il valore e il potenziale di LFRT.
La differenza tra LFRT e convenzionali compositi rinforzati con fibre di vetro corte si trova nella lunghezza delle fibre: in LFRT, la lunghezza delle fibre è uguale alla lunghezza dei granuli, poiché la maggior parte degli LFRT sono processi di pultrusione piuttosto che cesoie. Mescolando per produrre.
Nella produzione di LFRT, i fili continui di roving in fibra di vetro vengono prima aspirati in uno stampo per il rivestimento e l'impregnazione della resina. Dopo l'uscita dallo stampo, la striscia continua di plastica rinforzata viene triturata o pellettizzata, di solito Tagliato a una lunghezza di 10 ~ 12 mm, mentre il tradizionale composito in fibra di vetro corto contiene solo fibre tagliate di 3 ~ 4 mm di lunghezza e la sua lunghezza nell'estrusore da taglio è ulteriormente ridotta a meno di 2 mm.
La lunghezza della fibra nel pellet LFRT aiuta a migliorare le proprietà meccaniche del LFRT - maggiore resistenza all'impatto o tenacità mantenendo la rigidità.Finché le fibre rimangono lunghe durante il processo di formazione, formeranno uno "scheletro interno" che fornirà un'elevatissima Proprietà meccaniche Tuttavia, un processo di stampaggio errato può trasformare i prodotti a fibra lunga in materiali a fibre corte: se la lunghezza della fibra viene compromessa durante il processo di stampaggio, non sarà possibile ottenere il livello richiesto di prestazioni.
Al fine di mantenere la lunghezza della fibra durante lo stampaggio LFRT, ci sono tre aspetti importanti da considerare: macchina per lo stampaggio ad iniezione, progettazione di parti e stampi e condizioni di lavorazione.
Innanzitutto, precauzioni per le attrezzature
Una delle domande più frequenti sull'elaborazione dell'LFRT è: è possibile utilizzare le attrezzature esistenti per lo stampaggio a iniezione per modellare questi materiali? Nella stragrande maggioranza dei casi, le attrezzature per la formazione di materiali compositi a fibre corte possono anche essere utilizzate per formare LFRT. Sebbene le tipiche attrezzature di stampaggio a fibra corta siano soddisfacenti per la maggior parte delle parti e dei prodotti LFRT, alcune modifiche all'apparecchiatura possono aiutare a mantenere la lunghezza della fibra.
Una vite universale con una tipica sezione "dosaggio-compressione-dosaggio" è molto adatta per questo processo e la cesoia che distrugge le fibre può essere ridotta riducendo il rapporto di compressione della sezione di misurazione.Un rapporto di compressione di circa 2: 1 viene utilizzato per la sezione di misurazione. I prodotti LFRT sono i migliori.La fabbricazione di viti con leghe metalliche speciali, barili e altre parti non è necessaria perché l'usura LFRT non è grande come i tradizionali materiali termoplastici rinforzati con fibre di vetro tagliate.
Un altro possibile beneficio dal disegno dispositivo punta recensione ugello. Un certo materiale termoplastico in una punta di ugello cono inverso lavorazione più semplice, può essere iniettato per formare un altamente Shear cavità di stampo quando il materiale Tuttavia una tale punta dell'ugello può ridurre significativamente la lunghezza della fibra del lungo materiale composito in fibra. pertanto si consiglia di utilizzare slot forma punta ugello / gruppo valvolare 100% 'a flusso libero' progettazione, con cui le fibre lunghe facilmente entrare l'elemento ad ugello .
Inoltre, il diametro del foro dell'ugello e il cancello deve essere 5,5 millimetri (0.250in), o la dimensione più sciolto, priva di spigoli. È importante capire come il flusso di materiale attraverso l'apparecchiatura di iniezione, e determinerà il taglio di rottura fibre posto.
FIG: A tre pezzi punte delle viti e la valvola anulare '100% a flusso libero' disegno, minimizza rottura delle fibre lunghe
In secondo luogo, il disegno dell'elemento di stampo
Buona progettazione e di stampo tiene la lunghezza di fibra LFRT anche beneficio. Eliminare porzione di bordo (tra cui una linea costola, capi e altre caratteristiche) intorno spigoli vivi, per evitare parti di stress stampati superflue, e per ridurre l'attrito della fibra .
I componenti dovrebbero avere un design nominale della parete con uno spessore della parete uniforme.Le modifiche più grandi dello spessore delle pareti possono comportare un imballaggio inconsistente e l'orientamento indesiderato delle fibre nella parte Se si devono evitare spessori o spessori sottili, si consiglia di evitare spessori bruschi delle pareti Cambiare per evitare di formare aree ad alto taglio che potrebbero danneggiare la fibra e diventare la fonte della concentrazione di stress Normalmente provare ad aprire il cancello in una parete più spessa e fluire verso la parte sottile per mantenere il riempimento in una parte sottile.
I principi generali di buona progettazione per la plastica suggeriscono che mantenere uno spessore della parete inferiore a 4 mm (0,160 in) promuoverà un flusso uniforme e ridurrà la possibilità di pozzi e vuoti.Per i composti LFRT, lo spessore ottimale della parete è solitamente di 3 mm (0,120 in ) A destra ea sinistra, lo spessore minimo è 2 mm (0,080 pollici). Quando lo spessore della parete è inferiore a 2 mm, aumenta la probabilità di rottura della fibra dopo l'ingresso del materiale nello stampo.
La parte è solo un aspetto del design, ma è anche importante considerare in che modo il materiale entra nello stampo: quando i corridori e le porte guidano il materiale nella cavità, se non correttamente progettato, si verificherà un sacco di danni alle fibre in queste aree.
Quando si progetta uno stampo per la formatura di un composto LFRT, il corridore a raggio intero è ottimale e il suo diametro minimo è di 5,5 mm (0,250 "). Oltre al runner full-cornered, qualsiasi altra forma di runner avrà una punta. Gli angoli aumentano lo stress durante il processo di stampaggio e distruggono l'effetto di rinforzo della fibra di vetro.Il sistema di canali caldi con guide aperte è accettabile.
Lo spessore minimo del cancello deve essere di 2 mm (0,080 poll.) Se possibile, posizionare il cancello lungo un bordo che non ostruisca il flusso del materiale nella cavità.Il cancello sulla superficie del pezzo richiederà una rotazione di 90 ° per impedire l'innesco della rottura della fibra. E ridurre le prestazioni meccaniche.
Infine, prestate attenzione alla posizione delle linee di fusione e sapete come influiscono sull'area in cui viene applicata la parte (o lo sforzo) quando viene utilizzata la parte.La linea di fusione dovrebbe essere spostata nell'area in cui si prevede che il livello di stress sia inferiore attraverso un posizionamento ragionevole del gate.
L'analisi del riempimento del computer può aiutare a determinare dove queste linee di fusione saranno localizzate L'analisi agli elementi finiti strutturali (FEA) può essere utilizzata per confrontare la posizione dello stress elevato e la posizione delle linee di convergenza determinate durante l'analisi del riempimento.
Va notato che questi componenti e design di stampi sono solo delle raccomandazioni: ci sono molti esempi di componenti che hanno pareti sottili, variazioni di spessore delle pareti e caratteristiche fini o fini che utilizzano composti LFRT per ottenere buone prestazioni, tuttavia la deviazione da questi suggerimenti è più Lontano, ci vuole più tempo e sforzi per garantire tutti i benefici della tecnologia a fibra lunga.
In terzo luogo, le condizioni di elaborazione
condizioni di trasformazione è fondamentale per il successo di LFRT purché le condizioni di lavorazione corrette impiegati, può essere preparato usando un generale membro scopo LFRT corretta progettazione di presse e stampi. In altre parole, anche con l'ausilio di attrezzi e muoiono disegno, se più scarse condizioni di trasformazione, la lunghezza di fibra possono essere danneggiati. verrà rilevato Questa necessità di comprendere le fibre durante il processo di stampaggio, e possono causare la fibra per determinare un'eccessiva regione di taglio.
In primo luogo, per monitorare la pressione di ritorno. Enorme introduzione elevata contropressione di forze di taglio sul materiale, la lunghezza della fibra diminuisce. Dal contropressione di zero inizia ad aumentare ed è solo la vite è retratto nel processo di alimentazione uniforme, con 1,5 Di solito una pressione di ritorno di ~ 2,5 bar (da 20 a 50 psi) è sufficiente per ottenere un'alimentazione coerente.
alte velocità di vite sono inoltre influenzati negativamente. La rotazione veloce della vite, il materiale più solido e non-fusione può entrare nella sezione vite di compressione causando danni alle fibre. Analogamente alle raccomandazioni indietro pressione deve essere mantenuta ad una velocità minima necessaria per stabilizzare la vite di riempimento Livello Quando si stampano composti LFRT, sono comuni velocità delle viti di 30 ~ 70r / min.
Nel processo di stampaggio ad iniezione, sciolto da due fattori interagenti: taglio e LFRT calore perché lo scopo è quello di proteggere la lunghezza della fibra riducendo taglio e quindi richiedono più calore al sistema di resina, la trasformazione La temperatura dei composti LFRT è solitamente 10 ~ 30 ° C superiore a quella dei composti stampati convenzionali.
Tuttavia, prima di alzare semplicemente la temperatura della canna per tutto il tempo, fare attenzione all'inversione della distribuzione della temperatura della canna Normalmente, quando il materiale si sposta dalla tramoggia all'ugello, la temperatura della canna aumenta, ma per la LFRT si consiglia la temperatura nella tramoggia. Maggiore Il profilo di temperatura invertita consentirà alle pellet LFRT di ammorbidirsi e fondersi prima di entrare nella sezione di compressione delle viti di taglio elevate, che contribuirà a mantenere la lunghezza della fibra.
L'ultima nota riguardante l'elaborazione riguarda l'uso di materiali riciclati: la molatura di parti o ugelli stampati di solito comporta una minore lunghezza delle fibre, pertanto l'aggiunta di rimacinati può influire sulla lunghezza complessiva della fibra. La quantità massima di rimacinato è del 5%. Un contenuto di rimacinato maggiore avrà un impatto negativo sulla resistenza all'urto e altre proprietà meccaniche.