باز کردن قفل LGF PBT Structural Power
در دریای وسیع پلاستیک های مهندسی، PBT اغلب به عنوان یک "جزء استاندارد" در نظر گرفته می شود - این یک اتصال دهنده، یک محفظه رله و آن پلیمر کریستالی "مفید اما مستعد تاب خوردن" است. با این حال، هنگامی که متغیر "الیاف شیشه بلند" را به دنیای شبکه PBT معرفی می کنیم، یک تغییر کیفی شگفت انگیز در شیمی و فیزیک رخ می دهد.
امروز، ما در مورد استانداردهای آزمایش کسل کننده ASTM بحث نمی کنیم، اما در عوض، از طریق سه دیدگاه غیر متعارف بازسازی استخوان، رقابت محیطی، و هنر پردازش، موقعیت واقعی کامپوزیت LGF PBT را در صنعت معاصر مجدداً-بررسی خواهیم کرد.
LGF PBT: هنر خلقت
برای درک منحصر به فرد بودن رزین ترکیبی LGF PBT، ابتدا باید منشا آن را ردیابی کرد.
گلوله PBT الیاف شیشه کوتاه معمولی (SGF) با هم "مخلوط" می شود: الیاف کوتاه و رزین در یک اکسترودر{0}}دو پیچی در معرض برش و ورز دادن شدید قرار می گیرند که در نتیجه الیافی شبیه شن پراکنده روی بتن با طول تنها 0.2-0.4 میلی متر است.
گرانول های پلاستیکی LGF PBT در این فرآیند "غوطه ور" می شوند. این تکنیکی است که به عنوان اشباع ذوب شناخته می شود.
یک بسته پیوسته از الیاف شیشه را تصور کنید که مانند یک کابل از طریق یک کانال رزین مذاب PBT کشیده می شود. رزین باید در یک دوره زمانی بسیار کوتاه و با استفاده از عمل مویرگی به طور کامل به هر رشته منفرد نفوذ کند. این فقط یک کپسولاسیون فیزیکی نیست، بلکه یک پیوند شیمیایی در سطح مشترک است. پس از سرد شدن و دانه بندی، طول ذرات به اندازه طول الیاف است (معمولاً 10-12 میلی متر، با برد تا 5-25 میلی متر).
Industry Insight: این تفاوت تکنولوژیکی مزایای ذاتی مواد PBT LGF را تعیین می کند. این صرفاً ترکیبی از "الیاف پلاستیک و شیشه" نیست. این یک ماده ترکیبی-ریز-از قبل ساخته شده است. اگر SGF مانند سربازان منفرد است، LGF مانند یک ارتش-به خوبی سازماندهی شده است که همیشه آماده استقرار در قالب تزریق است.
مهندسی میکروسکوپی مواد GF PBT
وقتی LGF PBT تزریقی- قالب گیری می شود، یک انقلاب مهندسی میکروسکوپی در ساختار داخلی آن رخ می دهد.
جلوه لانه پرنده
در رزین ترکیبی SGF PBT، الیاف جدا شده و شناور هستند. در حالی که در LGF PBT، اگرچه الیاف بلند در پیچ شکسته میشوند، در حالت ایدهآل همچنان طول 2-5 میلیمتر را حفظ میکنند. این الیاف در داخل حفره قالب با یکدیگر در هم تنیده و در هم تنیده می شوند و شبکه سه بعدی به هم پیوسته ای شبیه "لانه پرنده" را تشکیل می دهند.این شبکه به مواد دارای قابلیتهای{0}خود پشتیبانی میکند. در دماهای بالا (نزدیک به نقطه ذوب PBT)، رزین ماتریکس نرم شده است، اما این چارچوب فایبرگلاس هنوز هم محصول را قادر می سازد شکل ماکروسکوپی خود را حفظ کند. به همین دلیل است که دمای اعوجاج حرارتی (HDT) پلیمر LGF PBT می تواند به نقطه ذوب رزین نزدیک شود.
مکانیزم کار و شکست- را بیرون بکشید
هنگامی که یک ضربه نیروی خارجی رخ می دهد، کامپوزیت SGF PBT اغلب شکست شکننده ای را نشان می دهد - هنگامی که یک ترک ایجاد می شود، به سرعت به ماتریس نفوذ می کند. با این حال، LGF PBT یک مکانیسم اتلاف انرژی پیچیده را معرفی می کند. در حین انبساط ترک با انسداد الیاف بلند مواجه می شود و مجبور به چرخش، دوشاخه می شود. مهمتر از آن، برای از بین بردن این ساختار، لازم است الیاف زخم را به زور از ماتریکس "بیرون بکشید". این "کار بیرون کشیدن{5} الیاف" به انرژی بسیار بیشتری نسبت به شکستن الیاف نیاز دارد.
بینش های کاربردی: به همین دلیل است که گلوله پلاستیکی LGF PBT می تواند جایگزین فلزات در ماژول جلوی اتومبیل یا قاب میله ضربه ای شود - این نه تنها سخت است بلکه دارای حالت شکست انعطاف پذیر است که می تواند انرژی جنبشی را در حین برخورد به جای ایجاد پاشش های متلاشی کننده جذب کند.
به چه نکاتی باید توجه کنیم؟
چالش برانگیزترین جنبه اجرای رزین ترکیبی LGF PBT فرمول مواد نیست، بلکه محدودیت در تکنیک پردازش است. این بزرگترین تناقضی است که مهندسان قالبگیری تزریقی با آن مواجه هستند. ما پول زیادی را برای الیاف بلند خرج کردیم، اما تبدیل آنها به الیاف کوتاه در طول پردازش بسیار آسان بود.
برای دستیابی به یکنواخت شدن یکنواخت، فرآیندهای سنتی سرعت چرخش بالا، فشار برگشتی بالا و نیروی برشی بالا را ترجیح می دهند. اما این برای LGF ویرانگر است. نیروی برشی مانند یک جفت قیچی است که فوراً الیاف را خرد می کند. پردازش LGF PBT نیاز به یک ریتم ملایم دارد:
فشار کم پشت:فقط پیچ باید به عقب فشار داده شود.
سرعت چرخش کم:برش مکانیکی را کاهش می دهد.
شیار عمیق پیچ:فضایی را برای جریان فیبر فراهم می کند.
دروازه عریض:سوزن سنتی-دریچه نقطه ممنوع است. باید از نازل های باز و دروازه های جانبی استفاده شود تا الیاف به آرامی در حفره قالب جریان پیدا کنند.
LGF Composite: Final Frontiers
وقتی از LGF PBT صحبت می کنیم، در واقع به "منطقه آب عمیق" وزن سبک در صنعت خودرو اشاره می کنیم.
در دوره 1.0، وزن سبک با استفاده از پلاستیک برای اجزای داخلی به دست آمد. در عصر 2.0، رزین ترکیبی LGF PBT جایگزین قلمروی می شود که در ابتدا توسط فلزات اشغال شده بود: سیستم های ماژول درب، قاب سانروف، و محفظه موتور برف پاک کن شیشه جلو.
در این مناطق، رقبا آلیاژهای آلومینیوم ریختهگری{0}}منیزیم هستند. نقطه قوت اصلی گرانول های پلاستیکی LGF PBT در مقاومت آن در برابر خزش نهفته است.
فلزات به سختی تحت خزش قرار می گیرند. پلاستیک های معمولی وقتی تحت فشارهای طولانی مدت قرار می گیرند به تدریج مانند خمیر تغییر شکل می دهند. با این حال، LGF PBT، به لطف شبکه چارچوب داخلی خود، در دمای بالا (مانند 80 درجه - 120 درجه) و بارگذاری طولانی مدت، قدرت حفظ ابعادی شگفت انگیزی از خود نشان میدهد. این بدان معناست که هنگامی که درجهای فلزی (آجیل، بوشینگ) در مواد LGF PBT قرار میگیرند، حتی پس از سالها لرزش و چرخه حرارتی، بدون شل شدن در جای خود محکم میمانند.
گلوله پلاستیکی LGF PBT یک ماده جهانی نیست. این گرانتر از PBT معمولی است، پردازش آن دشوارتر است و سطح آن به همان اندازه براق نیست.
با این حال، با قربانی کردن راحتی پردازش و زیبایی سطح، استحکام ساختاری بسیار ارزشمند، ثبات ابعادی و مقاومت در برابر خستگی را به دست آورده است. در مناطقی که به سبکی و عایق پلاستیکی نیاز دارند، اما همچنین خواهان قابلیت اطمینان فلز هستند، LGF PBT در حال حاضر یکی از معدود مواد مهندسی است که می تواند شکاف را به خوبی پر کند.
