-Avtomobilska okolja pod pokrovom motorja zahtevajo materiale, ki lahko prenesejo visoke mehanske obremenitve, stalne vibracije in povišane delovne temperature. V preteklosti je bil poliamid, ojačan s kratkimi steklenimi vlakni (PA6-GF30 ali najlon 6 GF30), privzeta specifikacija za ventilatorje in ohišja hladilnikov. Vendar pa je poliamid zelo hidrofilen zaradi polarnih amidnih skupin v njegovem polimernem ogrodju. Ko so izpostavljeni visoki vlažnosti okolja-, kar je pogost pojav med poletji v regijah, kot je Bližnji vzhod, poliamidni deli absorbirajo vlago, kar povzroči katastrofalno 40-odstotno zmanjšanje nateznega modula in znatno dimenzijsko nabrekanje.
Strukturna skrivnost: 12 mm neprekinjeno stekleno okostje
Standardne spojine s kratkimi -vlakni (na primer PP GF30 ali PA6 GF30) uporabljajo drobce zdrobljenega stekla, običajno manjše od 1 mm. Med brizganjem se ti kratki drobci usmerijo v smeri toka, kar povzroči močno anizotropno krčenje (zvitost) in šibke mehanske meje.
Nasprotno pa LFT-G®peleti so razrezani na enotno dolžino 12 mm. Stekleni filamenti neprekinjeno potekajo po celotni dolžini pelete. Ko so oblikovana, ta dolga vlakna tvorijo prepleten 3D ojačitveni skelet znotraj dela, ki enakomerno porazdeli mehanske obremenitve in prepreči širjenje razpok.
Preverjanje podatkov o materialu: PP LGF30 v primerjavi s tradicionalnimi spojinami
Naslednji profil tehničnih podatkov primerja LFT-G®PP-LGF30-NG03 proti standardnemu poliamidu s kratkimi-vlakni (PA6-GF30) v suhem in mokrem (kondicioniranem) stanju, kar poudarja strukturno stabilnost polipropilena z dolgimi vlakni.
| Mehanske lastnosti (tipično) | Testni standard | PP LGF30 (suho/mokro) | PA6 GF30 (suho stanje) | PA6 GF30 (mokro/kondicionirano) |
|---|---|---|---|---|
| Gostota (g/cm³) | ISO 1183 | 1,15 (konstanta) | 1.36 | 1.36 |
| Absorpcija vode (%) | ISO 62 | < 0.01% | 1.8% | 6,5 % - 8.5 % (največja nasičenost) |
| Natezna trdnost (MPa) | ISO 527 | 115 | 175 | 100 (43 % padec) |
| Natezni modul (MPa) | ISO 527 | 7.200 (konstantno) | 9,500 | 5.500 (42 % padec) |
| Izod udarec z zarezo (kJ/m²) | ISO 180 | 35.0 | 11.0 | 13.0 |
| Razpon krčenja plesni (%) | ISO 294-4 | 0,15 % - 0.30 % (izotropno) | 0.35% - 0.85% | 0,45 % - 1.20 % (Anizotropna deformacija) |
Študija primera, preverjena na terenu: Nadgradnja hladilnega ohišja avtomobilov na Bližnjem vzhodu
Izziv
Dobavitelj-1. stopnje avtomobilskih komponent na Bližnjem vzhodu je naletel na kronične strukturne okvare ohišij ventilatorjev hladilnika. Izvirne komponente, oblikovane s standardnim poliamidom s kratkimi vlakni (PA6-GF30), so absorbirale vlago iz okolja v izjemno vlažnih poletnih razmerah. Ta absorpcija vlage je zmanjšala togost materiala za več kot 40 %, zaradi česar se je pokrov zvijal in povesil. Posledično so se lopatice ventilatorja vmešavale v ohišje ohišja, kar je povzročilo katastrofalne blokade motorja, puščanje hladilne tekočine in drage garancijske zahtevke.
Rešitev
Izbrana ekipa inženirjevLFT-G®PP-LGF30-NG03(30-odstotna polipropilenska zmes, ojačana s steklenimi vlakni) kot nadomestek-. Ker je PP hidrofoben poliolefin, je njegov indeks absorpcije vlage blizu-nič (<0.05%). The long glass fiber skeleton formed an internal interlocking structural matrix, preserving high rigidity, structural shape, and torsional stiffness under high thermal loads up to 120°C without any warping.
Rezultati
- Brez zvijanja in otekanja:Absorpcija vlage komponent je padla pod 0,05 %, pri čemer je bila ohranjena dimenzijska razdalja.
- 15 % zmanjšanje teže:Nižja gostota PP (1,15 g/cm³ v primerjavi z 1,36 g/cm³ PA6) je prispevala k manjši teži vozila.
- 25 % znižanje stroškov:Krajši časi ciklov in odprava energijsko-intenzivnega pred-sušenja, potrebnega za najlonske spojine, znižajo proizvodne stroške.
- Dokazana zanesljivost:V 24 mesecih delovanja v ekstremnem puščavskem podnebju na Bližnjem vzhodu ni bilo zabeleženih napak na terenu.
Smernice za brizganje za LFT-G®PP LGF30
Predelava termoplastov z dolgimi vlakni zahteva posebne konfiguracije strojev, da se prepreči razgradnja vlaken. Izogibati se je treba velikim strižnim silam, da zaščitimo notranje 3D-optično omrežje. Upoštevajte ta tri osnovna pravila obdelave za optimalno delovanje delov:
Izbira vijaka
Uporabite vijak za vbrizgavanje z nizko-kompresijo (razmerje L/D 18:1 do 22:1) z minimalno globino leta. Izogibajte se visoko{6}}kontrolnim obročem, da ohranite neprekinjeno dolžino vlaken.
Temp. taljenja in plesni
Ohranjajte temperaturo taline med 200 in 230 stopinjami. Temperaturo kalupa je treba vzdrževati med 40 in 70 stopinjami, da se zagotovi optimalna površinska obdelava in nizka notranja napetost.
Nizek hrbtni tlak
Ohranjajte nizek protitlak (0,5 do 1,5 MPa) in zmerno hitrost vbrizgavanja. Prekomerni protitlak zdrobi vlakna, zaradi česar se vaša zmes LFT spremeni v zmes s kratkimi vlakni.
