CF PPA: پلیمر{0}مقاوم در دمای بالا
رزین ترکیبی LCF PPA یک ماده کامپوزیت پلاستیکی مهندسی ویژه است که متعلق به خانواده نایلونهای{0}در دمای بالا است. این ماده از طریق یک فرآیند pultrusion ویژه تولید میشود که در آن ماتریس PPA ذوب میشود-با الیاف کربن طولانی پیوند مییابد.
در طراحی شرایط شدید، مهندسان اغلب با یک دوراهی مواجه میشوند: به دلیل افت ناگهانی سختی پلاستیکهای مهندسی استاندارد (مانند GF PA66) در دمای بالا و رطوبت بالا، مجبورند با استفاده از فلزات سنگین سازش کنند. ظهور ماده LCF PPA (پلی فتالامید تقویت شده با فیبر کربن بلند) دقیقاً برای شکستن این مرز است. این یک اصلاح پلاستیکی ساده نیست، بلکه یک ماده ساختاری کامپوزیتی با خواص شبه{3}فلزی است که هدف آن ارائه راه حلی منحصر به فرد برای اجزای ساختاری است که دارای الزامات سختگیرانه برای ضریب کاهش وزن، خزش{4}در دمای بالا و خستگی دینامیکی هستند.
چرا "طول" بسیار مهم است؟
Traditional short carbon fibers (SCF) behave like "gravel" in the matrix and provide only limited reinforcement;Traditional short carbon fibers (SCF) behave like "gravel" in the matrix, providing only limited reinforcement; in contrast, the carbon fibers in LCF PPA compound resin typically retain a length of >1 میلی متر (حتی به بیش از 10 میلی متر) در محصول نهایی.
فیبرهای کربن طولانی در طول فرآیند قالب گیری تزریقی با یکدیگر در هم تنیده می شوند و شبکه فیبر سه بعدی خود- را تشکیل می دهند. هنگامی که الیاف کوتاه تحت تاثیر نیروی خارجی قرار می گیرند، مستعد کشیده شدن یا شکستن هستند و در نتیجه شکنندگی ایجاد می کنند. در حالی که الیاف کربن طولانی انرژی ضربه ای عظیم را از طریق سه مرحله جذب می کنند: شکستن الیاف، جدا شدن و بیرون کشیدن از مسافت طولانی.

عملکرد مکانیکی LCA PPA

در روند جایگزینی فولاد با پلاستیک، کامپوزیت LCF PPA استحکام خاصی از خود نشان داده است. چگالی آن سبک تر از آلیاژهای آلومینیوم است، اما مدول کششی آن به راحتی می تواند از 30 GPA تجاوز کند.
آنچه حتی مهمتر است خواص مکانیکی دینامیکی آن است. به لطف مکانیزم منحصربهفرد بیرون کشیدن الیاف{1}}در الیاف بلند، زمانی که مواد در معرض ضربه قرار میگیرند، انرژی در مقادیر زیادی از طریق جدا شدن پیوند و لغزش بین الیاف و ماتریس تلف میشود. این باعث می شود که مقاومت ضربه ای گلوله پلاستیکی LCF PPA چندین برابر مواد فیبر کربن کوتاه سنتی باشد و نقص ذاتی مواد تقویت شده با فیبر کربن را حل کند، "سفتی بالا همراه با شکنندگی بالا". در عین حال، این ساختار شبکه داخلی به طور قابل توجهی از لغزش بخش های زنجیره پلیمری جلوگیری می کند و به مواد دارای مقاومت خزش عالی و مقاومت در برابر خستگی می شود و آن را قادر می سازد با شرایط کاری سخت ناشی از ارتعاشات با فرکانس بالا- اطراف موتور مقابله کند.
CF PPA: ترمودینامیک و تحمل محیطی
ساختار نیمه آروماتیک ماتریس PPA به خود ماده با نرخ جذب رطوبت بسیار کم و مقاومت شیمیایی استثنایی می بخشد. حتی در محیطهای خشن مانند دمای بالا و رطوبت بالا یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مبتنی بر روغن{2}}، خواص مکانیکی مواد LCF PPA کمترین تخریب و پایداری ابعادی عالی را نشان میدهد.
آنچه به ویژه قابل توجه است ضریب انبساط حرارتی خطی (CLTE) آن است. در جهت جریان، مقدار CLTE LCF PPA بسیار پایین است و بسیار نزدیک به فلز آلومینیوم است. این بدان معناست که در سناریوهایی که شامل قالبگیری تزریقی درجهای فلزی یا جفتگیری دقیق است، میتواند به طور موثری از ترکخوردگی استرس داخلی یا گیر کردن اجزای ناشی از اختلافات انبساط و انقباض حرارتی جلوگیری کند. با دمای اعوجاج حرارتی (HDT) تا 250 درجه یا بالاتر، LCF PPA به یک انتخاب ایده آل برای تحمل دماهای بالا در محفظه موتور خودرو تبدیل می شود.

هزینه اقتصادی فلزات جایگزین
لغو پردازش ثانویه:پس از شکل گیری قطعات آلومینیومی قالب-، آنها باید دال زدایی شوند، تحت ماشینکاری CNC برای ضربه زدن قرار گیرند، و تحت عملیات ضد خوردگی سطحی قرار گیرند. قالبگیری تزریقی کامپوزیت LCF PPA محصول نهایی است که به تولید یک-تک مرحلهای-شکل، با بازده بالاتر دست مییابد.
وزن بسیار سبک:استحکام ویژه فیبر کربن چندین برابر فولاد است. جایگزینی آلومینیوم با گرانول های پلاستیکی LCF PPA معمولاً باعث کاهش قابل توجه وزن می شود که برای وسایل نقلیه الکتریکی (اضطراب برد پایدار) و هواپیماهای بدون سرنشین (اضطراب بار محموله) بسیار مهم است.
انعطاف پذیری طراحی:این امکان تحقق ساختارهای پیچیده با دیوار نازک-، طراحی آرماتور، و حتی یکپارچه سازی اجزای کاربردی (مانند گیره ها، کانال ها) را برای قالب گیری تزریقی فراهم می کند و در نتیجه فرآیندهای مونتاژ را کاهش می دهد.
سوالات متداول
س: پایداری ابعادی LCF PPA در محیطهای با دمای- و رطوبت{1} بالا چگونه عمل میکند؟
پاسخ: ماتریس PPA متعلق به نایلون نیمه معطر است و نرخ جذب آب بسیار کمتری نسبت به PA66 دارد. همراه با ضریب انبساط حرارتی خطی بسیار پایین (CLTE) الیاف کربن بلند (جهت جریان نزدیک به فلزات است)، LCF PPA پایداری ابعادی عالی را در طول چرخه های گرمای مرطوب نشان می دهد.
س: هنگام پردازش LCF PPA، الزامات خاص برای ماشین های قالب گیری تزریقی و قالب ها چیست؟
پاسخ: اهمیت زیادی برای جلوگیری از سایش و حفظ طول فیبر نوری ضروری است.
س: آیا مشکلی با "الیاف شناور" روی سطح قطعه وجود خواهد داشت؟ چگونه می توان آن را حل کرد؟
پاسخ: بله، الیاف کربن طولانی باعث ایجاد سطوح ناهموار (الیاف شناور) می شوند. این معمولاً در مورد اجزای سازه ای که ظاهر اهمیت بالایی ندارد، صدق می کند. اگر میخواهید ظاهر را بهبود ببخشید، میتوانید روشهایی مانند استفاده از دماهای بالاتر قالب را اتخاذ کنید.
مدتهاست که مهندسان مجبور بودهاند بین «سنگینی فلز» و «نرمبودن پلاستیک» مصالحه کنند. ظهور مواد LCF PPA نشان دهنده پایان این دوران سازش است. این فقط یک جایگزین برای آلیاژ آلومینیوم نیست. همچنین برای شما کلید شکستن محدودیت های طراحی و آزادسازی پتانسیل سازه است. وقتی دیگر محدودیت وزن یا محدودیت دماهای بالا ندارید، محصول شما در آینده چه شکلی خواهد داشت؟ اکنون، بیایید از گلوله های پلاستیکی LCF PPA با هم استفاده کنیم تا آن نقاشی های "غیر ممکن" را به واقعیت های نشکن تبدیل کنیم.
تگ های محبوب: cf ppa: پلیمر مقاوم در برابر حرارت بالا-چین، تولید کنندگان، تامین کنندگان، کارخانه، خرید، سفارشی

