Kako je LFT-G PA6 LCF30 zamijenio aluminij u okvirima za klizanje

Studija slučaja: LFT-G^®PA6 LCF30 zamjenjuje metal u okvirima ovjesa cipela za klizanje

Desetljećima su -okviri ovjesa klizačkih cipela visokih performansi - kritična strukturna komponenta koja prenosi svaku uncu sile sa atletskog stopala na led - izrađivani od aluminija. Ali metali dolaze s kaznom: težinom, vibracijama i korozijom.

Ova studija slučaja ispituje kako LFT-G^® PA6 LCF30 - a dugi ugljikpoliamid ojačan vlaknima 6smjesa s 30% kontinuiranog udjela ugljičnih vlakana - uspješno je zamijenila aluminij u okviru ovjesa vrhunske klizačke cipele, donoseći dramatična poboljšanja performansi u svim ključnim pokazateljima.

Izazov: Strukturna komponenta pod ekstremnim stresom

Okvir ovjesa u klizačkoj-cipeli visokih performansi kritično je sučelje između sportaša i leda. Mora izdržati ponovljene udare od skokova, dinamičko opterećenje od promjena smjera i stalne vibracije -, a sve to uz održavanje precizne dimenzionalne stabilnosti.

Tradicionalni aluminijski okviri nudili su dovoljnu krutost, ali predstavljali su tri temeljna problema:

• Prekomjerna težina- usporavanje ubrzanja i povećanje umora sportaša tijekom dugih sesija
• Prijenos vibracija- loša kvaliteta vožnje koja dovodi do nelagode, smanjene kontrole i naprezanja mišića
• Korozija i održavanje- aluminijski okviri zahtijevaju stalnu njegu u okruženjima s mokrim ledom

Proizvođaču je bilo potrebno rješenje koje bi moglo odgovarati ili nadmašiti konstrukcijske performanse aluminija uz dramatično smanjenje težine, prigušivanje vibracija i uklanjanje problema s korozijom.

Rješenje: LFT-G^®PA6 LCF30

LFT-G^®inženjeri su predložili rješenje pomoćuPA6 LCF30- dugi spoj poliamida 6 ojačan karbonskim vlaknima sa30% kontinuiranih karbonskih vlakanasadržaj. Za razliku od materijala s kratkim-vlaknima gdje su vlakna obično manja od 1 mm, LFT-G® PA6 LCF30 čuva duljinu vlakana od10–12 mm, stvarajući tro{0}}dimenzionalnu mrežu za ojačanje unutar polimerne matrice.

LFT-G^®PA6 LCF30 odabran je za ovu primjenu zbog svoje jedinstvene kombinacije svojstava:

• Ultra{0}}lagana- gustoća od samo 1,30 g/cm³ naspram. 2.70 g/cm³ za aluminij
• Visoka specifična čvrstoća- čvrstoća-na-omjer težine veći od aluminija
• Izvrsna otpornost na zamor- 10⁷ ciklusi pri 70 MPa
• Vrhunsko prigušivanje vibracija- smanjenje grubosti i poboljšanje udobnosti
• Bez{0}}korozije- otklanjanje problema s održavanjem u vlažnim okruženjima
• Sloboda dizajna- složene geometrije u jednom koraku injekcijskog prešanja

Rezultati izvedbe: brojke koje su važne

Nakon opsežnog testiranja - uključujući ispitivanje savijanja, ispitivanje udarca, cikličko ispitivanje zamora i terenska ispitivanja s profesionalnim klizačima - LFT-G^®PA6 LCF30 donio je mjerljiva poboljšanja u svim ključnim pokazateljima performansi:

• 45% smanjenje težineu odnosu na aluminij - što znači brže ubrzanje, veće skokove i smanjeni umor sportaša
• 4× veća otpornost na udarcenaspram spojeva kratkih-vlakana - kritičnih za podnošenje ponovljenih skokova i doskoka
• Vrhunska izvedba zamora- 10⁷ ciklusi pri 70MPa, što odgovara ili premašuje izdržljivost aluminija
• Poboljšano prigušivanje vibracija- smanjujući oštrinu i poboljšavajući udobnost, kontrolu i oporavak mišića
• Nulta korozija- otklanjanje problema s održavanjem u okruženjima s mokrim ledom
• Fleksibilnost dizajna- složene, integrirane geometrije koje se mogu postići u jednom koraku injekcijskog prešanja, eliminirajući sekundarnu CNC obradu
• Troškovna učinkovitost- rezultiralo je konsolidacijom kalupljenja i smanjenim trajanjem ciklusa20% niži ukupni trošak dijelau odnosu na strojno obrađeni aluminij

Zašto duga karbonska vlakna čine razliku

Razlika u izvedbi između LFT-G^®PA6 LCF30 i konvencionalni spojevi karbonskih vlakana kratkih-vlakana svode se na jednu stvar:arhitektura vlakana.

U spojevima kratkih-vlakana, ugljična vlakna obično su kraća od 1 mm. Oni pružaju početno ojačanje, ali nude ograničenu otpornost na širenje pukotina i zamor. Pod opetovanim stresom, kratka vlakna se izvlače iz matrice, nastaju pukotine i dolazi do kvara.

U LFT-G^®PA6 LCF30, kontinuirana karbonska vlakna su sačuvana na10-12 mm duljinetijekom slaganja. Ova duga karbonska vlakna tvore atro{0}}dimenzionalna skeletna mrežaunutar poliamidne matrice koja pruža:

• Vrhunski prijenos opterećenja- stres se distribuira preko šire mreže, smanjujući lokalizirane vrhove
• Zaustavljanje pukotina- duga karbonska vlakna premošćuju i zaustavljaju mikro-pukotine prije nego što se počnu širiti
• Apsorpcija energije- mreža od karbonskih vlakana apsorbira i raspršuje udarnu energiju učinkovitije od staklenih vlakana
• Otpornost na zamor- mreža održava integritet kroz milijune ciklusa učitavanja
• Dimenzijska stabilnost- smanjeno puzanje i toplinsko širenje osiguravaju preciznost pod opterećenjem

Zaključak: budućnost opreme za klizanje je kompozitna

Studija slučaja ovjesnog okvira cipela za klizanje pokazuje jasnu istinu:LFT-G^®PA6 LCF30 nije samo lakša alternativa aluminiju - to je superiorna alternativa.

Uz smanjenje težine od 45%, 4x veću otpornost na udarce, vrhunski vijek trajanja od zamora, nultu koroziju i 20% nižu cijenu dijelova, LFT-G^®PA6 LCF30 je isporučio rješenje koje je nadmašilo aluminij na svim pokazateljima koji su važni sportašima i proizvođačima.

Za proizvođače sportske opreme koji žele pomaknuti granice performansi, to više nije pitanjeda liuzeti u obzir dugu termoplastiku od karbonskih vlakana - alikojitermoplastični partner može pružiti stručnost o materijalima, inženjersku podršku i pouzdanu opskrbu kako bi se to ostvarilo.