LGF se uspoređuje sa SGF kompozitom
U području modificiranja visoko{0}}tehničke plastike, ojačanje staklenim vlaknima nedvojbeno je najzreliji i najšire primjenjivan tehnički pristup. Međutim, za mnoge inženjere i kupce, naizgled jednostavan parametar - duljina vlakna - često se podcjenjuje.
Kada govorimo o termoplastici ojačanoj staklenim vlaknima, kratka staklena vlakna (SGF) i duga staklena vlakna (LGF), unatoč sličnom sastavu, pokazuju znatno različite karakteristike od mikrostrukture do makroskopskih svojstava. Ovaj će vas članak odvesti duboko u unutrašnjost materijala kako biste usporedili temeljnu logiku i granice primjene ova dva materijala.
Podrijetlo: Genetske razlike
Razlike između njih su unaprijed određene na proizvodnoj liniji.
Kratka staklena vlakna (SGF) su "tradicionalni standard" u industriji. Njegova proizvodnja obično se izvodi u ekstruderu s dva-puža, gdje se kratko{2}}rezana vlakna miješaju sa smolom i tope. Tijekom ovog procesa, intenzivna mehanička sila smicanja lomi staklena vlakna, što rezultira time da su vlakna u konačnim česticama obično vrlo kratka (oko 0,2 mm - 0.4 mm). Ovaj je postupak vrlo učinkovit i-isplativ, pa je SGF postao preferirani izbor za većinu modificirane plastike.
Nasuprot tome, duga staklena vlakna (LGF) imaju "uzvišenije" podrijetlo. Proizvodi se postupkom pultruzije s-kablom. Snopovi staklenih vlakana u potpunosti su uronjeni u rastaljenu smolu u posebnom kalupu, a zatim se izvlače poput kabela, nakon čega slijedi hlađenje i granulacija. U ovom postupku, duljina čestice jednaka je duljini vlakna (obično 10 mm - 12 mm ili čak i dulje). Ovaj poseban proces osmišljen je kako bi se maksimizirao integritet vlakana, postavljajući temelje za daljnje skokove performansi.
GF materijal: unutarnja struktura
Ako zumiramo pod mikroskopom, vidjet ćemo dvije potpuno različite scene, što je i temeljni razlog razlika u izvedbi.
U kratkim komponentama od staklenih vlakana, fina vlakna su raspršena poput čačkalica unutar matrice smole. Iako mogu povećati krutost materijala, vlakna djeluju neovisno jedno o drugom i nemaju međusobne veze. Pod stresom uglavnom igraju ulogu "ispune i pojačanja".
Međutim, unutar komponenti dugih staklenih vlakana situacija je potpuno drugačija. Nakon injekcijskog prešanja, iako će se duljina vlakana donekle smanjiti, zadržana duljina još uvijek može doseći više od 1 mm - 3 mm (više od 10 puta više od kratkih staklenih vlakana). Ono što je još važnije je da su ta duga vlakna savijena i isprepletena unutar komponente, tvoreći tro-dimenzionalnu "skeletnu mrežu". Ova mrežna struktura je poput čeličnih šipki u betonu, koje čvrsto spajaju cijeli materijal.
Igra izvedbe
Upravo zbog te "mreže okvira" duga staklena vlakna gotovo sve-suzbijaju kratka staklena vlakna u smislu mehaničkih svojstava, posebno kada se radi o ekstremnim uvjetima:
1. Kvalitativna promjena u otpornosti na udarce.Ovo je najvažnija prednost LGF materijala. Kada je materijal od kratkih staklenih vlakana izložen utjecaju vanjske sile, pukotine mogu lako zaobići kratka vlakna i brzo se proširiti, a vlakna su sklona izvlačenju, što rezultira krtim svojstvima materijala. Međutim, vijugava mreža unutar dugih staklenih vlakana može učinkovito apsorbirati i raspršiti energiju udara. Da bi se pukotina proširila, mora prevladati zapreku dugih vlakana, pa čak i zahtijevati lomljenje vlakana. Stoga je udarna čvrstoća LGF materijala na zareze obično 2-3 puta veća od SGF-a i ostaje čvrst čak i u okruženjima s niskom-temperaturom.
2. U borbiotpornost na visoke temperature i trajnostPod dugotrajnim -opterećenjem, plastika je sklona "puzanju" (tj. do trajne deformacije dolazi tijekom vremena). Kratka vlakna su prekratka da bi učinkovito spriječila klizanje polimernih lanaca. Međutim, mrežna struktura dugih staklenih vlakana može čvrsto "držati" matricu smole, značajno sprječavajući puzanje. Štoviše, u okruženjima s visokom-temperaturom, čvrstoća LGF materijala na-zamor na visokim-temperaturama daleko premašuje onu SGF-a. To LGF čini idealnim izborom za komponente automobilskih motora, strukturne dijelove itd., koji moraju izdržati okruženja s izmjeničnim stresom.
3. Konkurencija dimenzionalne stabilnostiInjekcijski lijevani dijelovi često se susreću s problemom deformacije savijanja, što je često uzrokovano anizotropijom koja je posljedica poravnanja (orijentacije) vlakana duž smjera strujanja. Orijentacija kratkih staklenih vlakana je izuzetno jaka, zbog čega su oblikovani dijelovi skloni savijanju. Međutim, duga staklena vlakna, iako također usmjerena zbog međusobnog namotavanja, daju silu zadržavanja iu okomitom smjeru. To rezultira ujednačenijim stupnjem skupljanja i manjim savijanjem za LGF oblikovane dijelove, što ih čini vrlo prikladnima za proizvodnju velikih komponenti sa strogim zahtjevima za točnost dimenzija.
Zašto LGF i SGF koegzistiraju?
Budući da su performanse dugih staklenih vlakana tako superiorne, zašto nisu u potpunosti zamijenile kratka staklena vlakna? Razlog je taj što u području materijala ne postoji savršen materijal; postoje samo najprikladniji materijali. Kratka staklena vlakna i dalje imaju prednosti u sljedećim aspektima:
Prvo, tu je aspekt praktičnosti obrade i izgleda. Obrada dugih staklenih vlakana zahtijeva izuzetno pažljivu kontrolu procesa kako bi se spriječilo lomljenje vlakana, a sklona je "plutajućim vlaknima", što rezultira hrapavom površinom. S druge strane, kratka staklena vlakna imaju dobru fluidnost i njihove se površine lako mogu učiniti glatkima i sjajnima. Za proizvode s visokim zahtjevima za izgledom, složenim strukturama i zahtjevima umjerene čvrstoće, kao što su potrošačke elektroničke ljuske, SGF ostaje vodeći.
Sljedeći aspekt je troškovna-učinkovitost. Troškovi sirovina i troškovi prerade LGF-a općenito su viši od onih SGF-a. U onim općim područjima koja ne zahtijevaju ekstremnu otpornost na udarce ili otpornost na puzanje, upotreba LGF-a je nedvojbeno slučaj prevelike učinkovitosti i gubitka troškova.
Stoga natjecanje između dugih staklenih vlakana i kratkih staklenih vlakana nije jednostavno pitanje nadmoći ili inferiornosti; nego leži u podjeli scenarija primjene. Ako je vaš cilj "zamijeniti čelik plastikom" i potreban vam je materijal da izdrži značajne udarce, izdrži dugo-teška opterećenja ili zamijenite-lijevane dijelove od aluminijske legure kako biste postigli malu težinu, tada su duga staklena vlakna (LGF) nezamjenjivo rješenje visokih-učinkovitosti.
Ako se vaš proizvod više fokusira na izuzetan izgled, zamršenu strukturu i uglavnom ima za cilj osnovnu krutu potporu, s malim zahtjevima za ekstremnu žilavost, tada su kratka staklena vlakna (SGF) najbolji izbor koji uravnotežuje performanse i cijenu.
Kontaktirajte stručnjaka za materijale
