Koristi se za primjenu injekcijskog lijevanja s visokim mehaničkim svojstvima. Iako LFRT tehnologija može pružiti dobru čvrstoću, krutost i svojstva udaranja, obrada ovog materijala ima važnu ulogu u određivanju kako konačni dio može obavljati.
Da bi uspješno oblikovali LFRT potrebno je razumjeti neke od njihovih jedinstvenih značajki. Razumijevanje razlika između LFRT i konvencionalno ojačanih termoplastika potaknulo je razvoj opreme, tehnologije dizajna i obrade kako bi se povećala vrijednost i potencijal LFRT-a.
Razlika između LFRT i tradicionalnih sjeckanog, kratkog sastava ojačanog staklenim vlaknima leži u duljini vlakana. U LFRT, dužina vlakana je jednaka dužini peleta. To je zato što je većina LFRT-a proizvedena pomoću pultrusa, a ne složenjem na smicanje.
U LFRT proizvodnji, kontinuirani nosači od staklenih vlakana prvo se izvlače u kalup za premazivanje i impregnaciju smole. Nakon izlaska iz kalupa, kontinuirane trake se nasjeckaju ili peletiraju, obično rezano na duljinu od 10-12 mm. Nasuprot tome, tradicionalni kratki sastavi od staklenih vlakana sadrže samo sjeckana vlakna dugačka od 3 do 4 mm, a njihova duljina se dalje smanjuje na tipično manje od 2 mm u ekstruderima s vršnim smicanjem.
Dužina vlakana u LFRT kuglica pomaže poboljšanju mehaničkih svojstava LFRT - povećane otpornosti na udar ili žilavosti, uz održavanje krutosti. Sve dok se vlakna održavaju u dužini tijekom postupka oblikovanja, oni će formirati "unutarnji kostur" koji osigurava vrhunska mehanička svojstva. Međutim, loš proces oblikovanja može pretvoriti duge proizvode od vlakana u kratke vlaknaste materijale. Ako je duljina vlakna ugrožena tijekom postupka oblikovanja, nije moguće postići potrebnu razinu izvedbe.
Kako bi se održala duljina vlakana tijekom postupka oblikovanja LFRT, potrebno je uzeti u obzir tri važna aspekta: stroj za injekcijsko prešanje, oblik dijelova i kalupa, te uvjeti obrade.
Prvo, mjere opreza
Jedno je pitanje koje se često pita o obradi LFRT-a jesmo li možemo koristiti postojeću opremu za injekcijsko prešanje kako bismo oblikovali ove materijale. U velikom broju slučajeva, za formiranje LFRT-a može se koristiti i oprema za oblikovanje složenih vlaknastih kompozita. Iako je tipična oprema za kratko vlakno lijepljenje zadovoljavajuća za većinu LFRT dijelova i proizvoda, neke modifikacije opreme mogu pomoći u održavanju dužine vlakana.
Univerzalni vijak s tipičnim odjeljkom za mjerenje potrošnje goriva vrlo je pogodan za ovaj postupak, a smanjuje se razvrstavanje vlakana smanjenjem omjera kompresije mjernog dijela. Omjer kompresije segmenta od 2: 1 metar je optimalan za LFRT proizvode. Upotreba posebnih metalnih legura za proizvodnju vijaka, bačava i drugih dijelova nije potrebna jer je LFRT trošenje jednako velikom kao i tradicionalni termoplastici ojačani slojevitim staklenim vlaknima.
Drugi uređaj koji može imati koristi od pregleda dizajna je vrh mlaznice. Neki termoplastični materijali lakše se strojno s obrnutim konusnim vrškom mlaznice, što stvara visoki stupanj smičnosti dok se materijal ubrizgava u šupljinu kalupa. Međutim, takvi savjeti mlaznice znatno smanjuju duljinu vlakana dugačkih vlaknastih kompozita. Stoga se preporučuje korištenje montažnog dijela vrška mlaznice / ventila od 100% "slobodnog protoka" koji omogućuje dugim vlaknima da lako prođu mlaznicu u komponentu.
Pored toga, promjer mlaznice i otvora vrata treba imati slobodnu veličinu od 5,5 mm (0,250 inča) ili više, a nema oštrih rubova. Važno je razumjeti kako materijal protječe kroz opremu za injekcijsko prešanje i odrediti gdje će se smicanje slomiti vlaknima.
Drugo, dijelovi i plijesni
Dobri dijelovi i dizajn kalupa također su korisni u održavanju dužine vlakana LFRT. Uklanjanje oštrih kutova oko dijela ruba (uključujući rebra, šešire i ostale značajke) izbjegava nepotrebni stres u oblikovanom dijelu i smanjuje trošenje vlakana.
Dijelovi moraju imati nominalni oblik zida s jednolikom debljinom stjenke. Veće promjene u debljini stijenke mogu rezultirati neodgovarajućim pakiranjem i neželjenom usmjerenosti vlakana u dijelu. Tamo gdje debljina mora biti deblja ili razrjeđivaća, izbjegavati iznenadne promjene u debljini stijenke kako bi se izbjeglo stvaranje površina s visokim smicanjem koja može oštetiti vlakna i postati izvor koncentracije naprezanja. Obično se pokušava otvoriti vrata u deblji stijenki i teći na tanak dio, zadržavajući kraj punjenja u tankom dijelu.
Opće načelo dobrog plastičnog dizajna sugerira da čuvanje debljine stijenke manjeg od 4 mm (0,160 inča) promovira dobru i jednolikost protoka i smanjuje mogućnost sudopera i praznina. Za LFRT spojeve, optimalna debljina stijenke je obično oko 3 mm (0,120 in), a minimalna debljina je 2 mm (0,080 in). Kada je debljina stijenke manja od 2 mm, povećava se vjerojatnost lomljenja vlakana nakon ulaska u kalup.
Dijelovi su samo jedan aspekt dizajna, a također je važno razmotriti kako materijal ulazi u kalup. Kada trkači i vrata upravljaju materijalom u šupljinu, velika količina oštećenja vlakana može se pojaviti u ovim područjima ako nije pravilno oblikovana.
Prilikom oblikovanja kalupa za formiranje LFRT spoja, puni radijalni trkač je optimalan s minimalnim promjerom od 5,5 mm (0,250 inča). Pored kružnog kanala, bilo koji drugi oblik kanala protoka će imati oštre kutove koji će povećati stres tijekom postupka oblikovanja i uništiti učinak ojačanja staklenih vlakana. Prikladni su sustavi s otvorenim trkačima s otvorenim trkačima.
Minimalna debljina vrata bi trebala biti 2 mm (0.080 in). Ako je moguće, postavite vrata na rub koji ne ometa protok materijala u šupljinu. Vrata na površini dijela trebaju se zakrenuti za 90 ° kako bi se spriječilo stvaranje lomljenja vlakana i smanjilo mehanička svojstva.
Konačno, obratite pažnju na mjesto fuzijskih linija i kako oni utječu na područje gdje se dijelovi podvrgavaju opterećenju (ili stresu) kada se koriste. Fuzijsku liniju treba premjestiti na područje gdje se očekuje da će razina stresa biti manja racionalnim rasporedom vrata.
Analiza punjenja računala može pomoći u određivanju gdje će se te fuzijske linije nalaziti. Analiza strukturnih konačnih elemenata (FEA) može se upotrijebiti za usporedbu mjesta visokog naprezanja i položaja linije konfluencije, kako je određeno u analizi punjenja.
Treba napomenuti da su ti dijelovi i plijesni samo preporuke. Postoje mnogi primjeri komponenti koje imaju tanke zidove, varijacije debljine zidova i fine ili fine značajke koje koriste LFRT spojeve za postizanje dobrih performansi. Međutim, dalje od ovih preporuka, to je više vremena i truda kako bi se osiguralo da se ostvare potpuna prednost dugotrajne tehnologije vlakana.
Treće, uvjeti obrade
Uvjeti obrade ključni su za uspjeh LFRT. Sve dok se koriste ispravni uvjeti obrade, moguće je koristiti strojeve za injekcijsko prešanje opće namjene i pravilno oblikovani kalup za pripremu dijelova LFRT. Drugim riječima, čak i uz odgovarajuću opremu i oblik kalupa, duljina vlakana može se trpjeti ako se koriste slabi uvjeti obrade. To zahtijeva razumijevanje što će vlakna naići tijekom postupka oblikovanja i prepoznavanje područja koja će uzrokovati pretjeranu vlažnost.
Prvo, pratite povratni tlak. Visoki povratni tlak uvodi veliku silu smicanja na materijal koji će smanjiti duljinu vlakana. Uzimajući u obzir da polazeći od nulte povratne tlaka i samo ga povećavaju sve dok se vijak ravnomjerno ne povuče tijekom postupka punjenja, obično je dovoljan povratni tlak od 1,5 do 2,5 bara (20 do 50 psi) da se dosegne dosljedno hranjenje.
Visoka brzina vijka također ima negativan učinak. Što je brži vijak rotira, to je vjerojatnije da će kruti i rastvoreni materijal ući u sekciju kompresije i izazvati oštećenje vlakana. Slično kao i preporuke za povratni tlak, treba ga čuvati što je moguće brže kako bi se stabiliziralo minimalno potrebno za punjenje vijka. Kod kalupljenja LFRT spojeva, uobičajene su brzine vijaka od 30 do 70 r / min.
U procesu injekcijskog prešanja, taljenje se događa kroz dva čimbenika koji djeluju zajedno: smicanje i toplina. Budući da je cilj zaštititi duljinu vlakana u LFRT smanjenjem smicanja, potrebno je više topline. Prema sustavu smole, temperatura obrađenog LFRT spoja je obično 10-30 ° C veća od one konvencionalnog lijevanog spoja.
Međutim, prije nego što jednostavno povisite temperaturu bačve, obratite pozornost na preokret raspodjele temperature cijevi. Uobičajeno, temperatura bačve raste kada se materijal kreće od lijevka do mlaznice, ali za LFRT preporuča se da temperatura bude veća kod lijevka. Preokret raspodjele temperature dopušta da LFRT peleti omekšaju i rastopiti prije ulaska u sekciju kompresije s visokom smičkom, čime se olakšava zadržavanje duljine vlakana.
