Polímer CF PP d'alta tenacitat

Polímer PP de fibra de carboni CF d'alta tenacitat

El material LCF PP significa polipropilè reforçat amb fibra de carboni llarga.

LCF PP (polipropilè reforçat amb fibra de carboni llarga) és una branca important dins del camp dels compostos termoplàstics d'alt rendiment-(LFRT - termoplàstics reforçats amb fibra llarga). Es tracta d'un material compost fet de resina de polipropilè (PP), amb fibres de carboni contínues (Fibra de Carboni, CF) d'una longitud superior a 5 mil·límetres que serveixen de marc de reforç. Es produeix mitjançant processos específics com la impregnació per pultrusió. L'aparició d'aquest material no implica només la barreja dels dos materials; més aviat, gràcies a la tecnologia de "fibra llarga", el seu rendiment s'ha millorat significativament, la qual cosa la converteix en una opció ideal per a aplicacions estructurals lleugeres i-d'alta resistència. També té un paper crucial en el procés de "substitució de l'acer per plàstic".

El nucli de LCF PP: Reforç de fibra llarga

Les diferències significatives de rendiment entre el compost LCF PP i el PP reforçat amb fibra curta tradicional (SCF) deriven de la seva microestructura única.
Fibres curtes (SCF):La longitud de la fibra sol ser inferior a 1 mil·límetre i es dispersa a la matriu durant l'emmotllament per injecció, servint principalment com a farciment i proporcionant un lleuger efecte de reforç, però incapaç de formar una xarxa efectiva de transferència d'estrès.
Fibres llargues (LCF):La longitud de la fibra és coherent amb la longitud final de la partícula (com ara 12 mm o 25 mm). Durant l'emmotllament per injecció, aquestes fibres llargues s'entrellaçaran i se superposaran entre si, creant una "xarxa esquelètica de fibres" contínua i tridimensional dins del component.

Quan els components estan sotmesos a impactes o càrregues de força externa, aquesta xarxa esquelètica pot transferir i distribuir l'estrès de manera eficaç, evitant que l'estrès es concentri en un sol punt i provoqui una fallada del material. La resina matricial (PP) s'encarrega d'encapsular les fibres, donar-les forma i proporcionar protecció química.

Els principals avantatges de rendiment del material LCF PP

La introducció de fibres de carboni llargues ha millorat fonamentalment les deficiències de rendiment de la matriu de PP, permetent-li tenir característiques comparables a les dels plàstics d'enginyeria i fins i tot dels metalls.

1. Propietats mecàniques destacades

Alta resistència específica i alt mòdul específic: aquest és l'avantatge més significatiu de LCF PP. Les fibres de carboni tenen una resistència i un mòdul extremadament alts, que superen amb escreix els de les fibres de vidre. En comparació amb els metalls, LCF PP té una densitat extremadament baixa, la qual cosa permet reduir significativament el pes dels components mantenint la mateixa rigidesa o resistència.
Excel·lent resistència a l'impacte: quan se sotmet a impactes d'alta{0}}velocitat, la xarxa de fibra llarga absorbeix energia mitjançant el mecanisme de les fibres. Això vol dir que les fibres es desenganxaran de la matriu abans de trencar-se i aquest procés consumeix una gran quantitat d'energia d'impacte, fent que el material mostri una duresa extremadament alta, especialment en entorns de baixa-temperatura on el PP estàndard funciona malament.
Resistència a la fluència excepcional: la fluència es refereix a la lenta deformació plàstica dels materials sota esforç continu (especialment a altes temperatures). El marc de fibra de l'LCF PP pot resistir eficaçment la deformació sota càrregues tan llargues-, el que el fa adequat per a components estructurals que requereixen mantenir la precisió dimensional durant un llarg període, com ara suports i marcs.

2. Rendiment tèrmic optimitzat

Alta temperatura de distorsió tèrmica (HDT): la HDT de LCF PP és significativament més alta que la de PP no modificat i LGF PP. Això indica que pot mantenir la seva rigidesa estructural a temperatures més altes (com al compartiment del motor d'un vehicle), ampliant així el seu àmbit d'aplicació.
Coeficient d'expansió tèrmica lineal extremadament baix (CLTE): Aquesta és una característica clau d'enginyeria de LCF PP. El seu CLTE és molt baix i s'aproxima al dels metalls.
Estabilitat dimensional: sota canvis de temperatura extrems (com ara cicles freds i calents), la deformació de la deformació dels components és mínima, garantint la precisió del muntatge.

3. Mantenir els avantatges inherents a la matriu PP

Resistència química excepcional: LCF PP hereta l'excel·lent resistència de la matriu PP a diversos productes químics, àcids, bases, sals i fluids comuns d'automòbil.
Baixa absorció d'aigua: el PP és un material no-polar amb una absorció d'aigua extremadament baixa. Això fa que els components LCF PP mostrin propietats mecàniques i estabilitat dimensional significativament millors en entorns humits en comparació amb els materials compostos basats en niló (PA)-.

CF PP: Camps d'aplicació típics

El pellet de plàstic PP LCF, amb les seves propietats conductores i lleugeres, d'alta-resistencia, està substituint ràpidament els metalls i altres plàstics d'enginyeria en diversos camps de fabricació-de gamma alta:

Indústria de l'automoció:
Components estructurals: marc del tauler de comandament (IP), suport del mòdul frontal (FEM), safata de bateria (especialment el paquet de bateries EV) i placa de protecció, marc del seient, panell interior de la porta del cotxe (porta elevadora), conjunt de pedals.
Entorn del motor: pales i marc del ventilador (anell del ventilador), coberta del capó del motor.
Components funcionals: Components del sistema de combustible conductor, carcassa de la ECU (Unitat de control electrònic) que requereix blindatge EMI.
Indústria i maquinària:
Manipulació de fluids: S'utilitza com a alternativa a l'acer inoxidable o ferro colat per a la fabricació dels cossos de bombes, impulsors, vàlvules, etc. de les bombes químiques (aprofitant la seva resistència química i resistència).
Automatització/Robòtica: Components de braç mecànic, engranatges lleugers (aprofitant el seu pes lleuger i alta rigidesa).

Exercici i lleure:Productes com ara marcs de drons, components de bicicletes i fulles de caiac tenen requisits extremadament estrictes de pes i rigidesa.

 

Electrònica i béns de consum:
Tancaments electrònics: Els estoigs o suports interns per a servidors i equips de comunicació.
Eines-de gamma alta: tancaments lleugers i-d'alta resistència per a eines elèctriques-professionals.

LCF PP (polipropilè reforçat amb fibra de carboni llarga) és un material compost d'alt rendiment-. A través de la tecnologia de xarxa d'esquelet de fibra llarga, combina amb èxit el baix cost i la resistència química de la matriu de PP amb la lleugeresa extrema, l'alta rigidesa, l'alta resistència i la conductivitat de les fibres de carboni. No només és una versió actualitzada del pellet de plàstic LGF PP, sinó que també és una solució ideal per a moltes aplicacions que requereixen conductivitat, blindatge o un pes extremadament lleuger, substituint els metalls de fosa-a pressió. Comprendre la importància de mantenir la longitud de la fibra durant el processament és la clau per realitzar plenament el seu potencial.

Contacteu amb nosaltres per obtenir una cotització