Presentació del material LGF TPU al camp GF TPU
El -poliuretà termoplàstic reforçat amb fibra de vidre (GF TPU) és un material compost d'alt rendiment-que combina de manera enginyosa l'elasticitat, la resistència al desgast i la flexibilitat excel·lents del poliuretà termoplàstic (TPU) amb l'alta resistència, rigidesa i estabilitat dimensional de les fibres de vidre (GF). L'aparició d'aquest material ha ampliat significativament els límits d'aplicació dels plàstics d'enginyeria, especialment en condicions exigents on es requereix "rigidesa i flexibilitat". El compost GF TPU s'està convertint en una solució clau per substituir els metalls tradicionals, el cautxú i altres plàstics d'enginyeria.
Fibra de vidre curta (SGF) vs. Fibra de vidre llarga (LGF)
Aquest és un punt de distinció important de la indústria:
SGF TPU (fibra de vidre curta):La longitud de la fibra sol ser inferior a 1 mm. És fàcil de processar i té un millor acabat superficial, però la millora del rendiment és limitada. Principalment millora la rigidesa.
LGF TPU (fibra de vidre llarga):La longitud de la fibra es pot mantenir en 5 mm o fins i tot més de 25 mm (en el component final). L'LGF forma una estructura de marc tridimensional a l'interior del component, millorant significativament la resistència a l'impacte (resistència a l'impacte), la resistència a la fluència (resistència a la fluència) i la durabilitat a la fatiga (durabilitat a la fatiga). El material LGF TPU és la força principal per aconseguir la "substitució de metalls".
Per a què serveix GF TPU?
Resistència a l'impacte excepcional: quan el component està sotmès a un impacte, aquest marc de fibra -tridimensional pot dispersar l'energia d'impacte a un volum més gran per a la transmissió i l'absorció, i prevenir eficaçment l'expansió de les microesquerdes.
Excel·lent rendiment anti-rovell: sota càrregues contínues{-a llarg termini (com ara la precàrrega del cargol o el coixinet de càrrega contínua-), la matriu de fibra de LGF pot "suportar" de manera efectiva tota l'estructura, inhibint significativament el flux de la matriu de polímer, permetent que el component mantingui la seva forma i força de precàrrega durant molt de temps.
Resistència a la fatiga i durabilitat excepcionals: quan se sotmet a milions de cicles de càrrega (com ara vibracions, flexió), la xarxa de fibra de LGF pot inhibir eficaçment l'inici i la propagació de les esquerdes de fatiga, permetent que la seva vida útil superi la dels materials compostos SGF. És molt adequat per a components de transmissió dinàmica o entorns de vibració.
Menor deformació i estabilitat dimensional més alta: tot i que totes les fibres de vidre redueixen el coeficient d'expansió tèrmica (CLTE), les fibres llargues de LGF s'entrellacen de manera més tridimensional i aleatòria a la cavitat del motlle, donant lloc a taxes de contracció similars en les direccions FD i TD. Això redueix significativament la deformació dels components, el que el fa especialment adequat per a la fabricació de components estructurals grans i precisos.
Per brillar per a diverses indústries
Indústria de l'automoció:
NVH i xassís: suports del motor (suports del motor), casquilles del sistema de suspensió, cobertes d'amortidor, aïlladors de vibracions de molla.
Tren motriu i fluids: connectors del cable de la transmissió, carcasses del sensor, clips del sistema de combustible, juntes de canonades de combustible d'alta-pressió.
Estructura i interior/exterior: actuadors de pany de portes, components del sistema de suspensió d'aire, juntes de canonades pneumàtiques per a camions-pesants.
Fabricació industrial i automatització:
Components-resistents: rodes-resistents (industrials/mèdiques), corrons industrials, rascadors de cintes transportadores.
Transmissió de potència: acoblaments, engranatges industrials, pinces pneumàtiques (Grippers).
Entorns durs: xarxes de cria de mineria, components de maquinària agrícola, segells i juntes hidràuliques.
Electrònica i elèctrica:
Eines elèctriques: carcassa d'eines elèctriques-de gamma alta (especialment LGF TPU).
Cables i connectors: les carcasses dels cables transportadors de robots i d'automatització, així com carcasses de connectors d'alta-durabilitat.
Esports i lleure:
Material d'esquí: Sivelles, soles i suports posteriors de botes d'esquí alpí.
Aeronaus i equipaments no tripulats: Braç de bastidor d'avions no tripulats, tren d'aterratge, components estructurals de càmeres esportives.
LGF TPU: Reptes i control de les tècniques de processament
Absolutament crític: Assecat
El TPU té una forta propietat higroscòpica. Si la humitat no s'elimina adequadament abans del processament, durant el procés de fusió a -alta temperatura, la humitat hidrolitzarà les cadenes de polímers de TPU, donant lloc a:
Degradació per hidròlisi: el pes molecular disminueix i les propietats mecàniques es veuen greument danyades.
Defectes dels components: apareixen bombolles i fins i tot (en LGF TPU) les fibres poden quedar exposades. Per tant, utilitzar una assecadora de deshumidificació eficient durant diverses hores de pre-assecat és un pas obligatori del procés.
Desgast i cisalla
Desgast del cargol: la fibra de vidre és un material molt abrasiu. Quan es processa la resina composta GF TPU, s'ha d'utilitzar un cargol endurit i una vàlvula inversa (com ara un cargol bimetàl·lic); en cas contrari, la vida útil de la línia de producció serà extremadament curta.
Control de cisalla: una velocitat de rotació excessiva del cargol i la contrapressió poden generar una forta força de cisalla, que és fatal en el processament de compostos LGF TPU -, pertorbarà excessivament les fibres llargues i farà que perdin els avantatges de rendiment de LGF. Per tant, s'ha d'adoptar una finestra de processament de "baixa cisalla, baixa contrapressió".
Disseny de motlles i injecció
Disseny de la porta: la posició i la mida de la porta determinen directament el patró d'ompliment de la fosa, que al seu torn determina l'orientació final de les fibres del component (com s'ha esmentat anteriorment, aquesta és l'anisotropia). S'ha d'implementar una ventilació adequada del motlle per evitar la cremada o l'ompliment insuficient causat pels gasos atrapats (inclosa la humitat residual del material).
Aspecte de la superfície: el pellet de plàstic GF TPU sovint presenta un fenomen de "fibra flotant", donant lloc a una superfície rugosa. Això limita la seva aplicació directa als components d'aspecte de grau A-i normalment requereix una posterior polvorització-o l'ús de modificacions especials (com ara afegir lubricants superficials).
El pellet de plàstic LGF TPU és un material altament dissenyat, lluny de ser un simple "plàstic amb fibres de vidre afegides". El seu valor rau a equilibrar amb precisió la rigidesa, la duresa, l'amortiment i la durabilitat. Una comprensió a fons de les diferències químiques entre el polièster i el polièter, la microestructura de LGF/SGF, les limitacions de disseny provocades per l'anisotropia i les estrictes condicions de processament és crucial perquè les empreses utilitzin amb èxit aquest material d'alt rendiment com a alternativa als metalls, reduir costos i aconseguir la innovació del producte.
Contacta amb l'expert en materials
