Kuinka LFT{0}}G PA6 LCF30 korvasi alumiinin luistelukehyksissä

Tapaustutkimus: LFT-G^®PA6 LCF30 korvaa metallin luistinkenkien ripustuskehyksissä

Vuosikymmenten ajan -suorituskykyisiä luistinkenkien jousitusrunkoja - kriittinen rakennekomponentti, joka siirtää jokaisen voiman urheilijan jaloista jäälle - on koneistettu alumiinista. Mutta metalleihin liittyy rangaistus: paino, tärinä ja korroosio.

Tämä tapaustutkimus tutkii, kuinka LFT{0}}G^® PA6 LCF30 - a pitkä hiilikuituvahvistettu polyamidi 6yhdiste, jonka jatkuva hiilikuitupitoisuus on 30 % - korvasi onnistuneesti alumiinin ensiluokkaisen luistinkengän ripustusrungossa, mikä parantaa suorituskykyä kaikissa tärkeissä mittareissa.

Haaste: Rakennekomponentti äärimmäisen stressin alaisena

Suorituskykyisen{0}}luistinkengän ripustusrunko on kriittinen rajapinta urheilijan ja jään välillä. Sen on kestettävä hyppyjen toistuvia iskuja, suunnanmuutosten aiheuttamaa dynaamista kuormitusta ja jatkuvaa tärinää - säilyttäen samalla tarkan mittavakauden.

Perinteiset alumiinikehykset tarjosivat riittävän jäykkyyden, mutta esittivät kolme perusongelmaa:

• Liiallinen paino- hidastaa kiihtyvyyttä ja lisää urheilijan väsymystä pitkien harjoitusten aikana
• Tärinän siirto- ankara ajon laatu, joka johtaa epämukavuuteen, heikentyneeseen hallintaan ja lihasten rasitukseen
• Korroosio ja huolto- alumiinirungot vaativat jatkuvaa hoitoa märissä jääolosuhteissa

Valmistaja tarvitsi ratkaisun, joka vastaa alumiinin rakenteellista suorituskykyä tai ylittää sen samalla, kun se leikkaa painoa dramaattisesti, vaimentaa tärinää ja eliminoi korroosioriskit.

Ratkaisu: LFT{0}}G^®PA6 LCF30

LFT-G^®insinöörit ehdottivat ratkaisua käyttämälläPA6 LCF30- pitkä hiilikuituvahvistettu polyamidi 6 -yhdiste30 % jatkuvaa hiilikuituasisältöä. Toisin kuin lyhyet-kuitumateriaalit, joissa kuidut ovat tyypillisesti alle 1 mm, LFT-G® PA6 LCF30 säilyttää kuitujen pituudet10-12mmluomalla kolmiulotteisen{0}}vahvistusverkoston polymeerimatriisiin.

LFT-G^®PA6 LCF30 valittiin tähän sovellukseen sen ainutlaatuisen ominaisuuksien yhdistelmän vuoksi:

• Ultra{0}}kevyt- tiheys vain 1,30 g/cm³ vs. 2.70 g/cm³ alumiinille
• Korkea ominaislujuus- lujuus-/-painosuhde ylittää alumiinin
• Erinomainen väsymiskestävyys- 10⁷ sykliä 70 MPa:lla
• Ylivoimainen tärinänvaimennus- vähentää kovuutta ja parantaa mukavuutta
• Korroosio{0}}vapaa- poistamalla huollon huolenaiheet märissä ympäristöissä
• Suunnittelun vapaus- monimutkaista geometriaa yhdessä ruiskupuristusvaiheessa

Suoritustulokset: Numerot, joilla on merkitystä

Laajojen testien - jälkeen, mukaan lukien taivutustestit, iskutestit, syklinen väsymystesti ja kenttäkokeet ammattiluistelijalla - LFT-G^®PA6 LCF30 tarjosi mitattavissa olevia parannuksia kaikissa tärkeissä suorituskykymittareissa:

• 45 % painonpudotusvs. alumiini -, mikä tarkoittaa nopeampaa kiihtyvyyttä, suurempia hyppyjä ja vähemmän urheilijan väsymystä
• 4x suurempi iskunkestävyysvs. lyhyet-kuituyhdisteet -, jotka ovat kriittisiä toistuvien hyppyjen ja laskujen kestämisessä
• Ylivoimainen väsymyssuorituskyky- 10⁷ pyörii 70 MPa:lla, mikä vastaa tai ylittää alumiinin kestävyyden
• Tehostettu tärinänvaimennus- vähentää kovuutta ja parantaa mukavuutta, hallintaa ja lihasten palautumista
• Nolla korroosiota- huoltoon liittyvien huolenaiheiden poistaminen märissä jääympäristöissä
• Suunnittelun joustavuus- monimutkaisia, integroituja geometrioita, jotka voidaan saavuttaa yhdellä ruiskupuristusvaiheella, mikä eliminoi toissijaisen CNC-koneistuksen
• Kustannustehokkuus- muovauksen tiivistyminen ja lyhentyneet sykliajat johtivat20 % pienemmät osakustannuksetvs. koneistettu alumiini

Miksi pitkä hiilikuitu tekee eron?

LFT{0}}G:n tehokkuusero^®PA6 LCF30 ja tavanomaiset lyhytkuituiset hiilikuituyhdisteet{2} perustuvat yhteen asiaan:kuituarkkitehtuuri.

Lyhyissä{0}}kuituyhdisteissä hiilikuidut ovat tyypillisesti alle 1 mm:n pituisia. Ne antavat alkuvahvistuksen, mutta tarjoavat rajoitetun kestävyyden halkeamien leviämistä ja väsymistä vastaan. Toistuvan rasituksen alaisena lyhyet kuidut vetäytyvät ulos matriisista, halkeamia alkaa ja sitä seuraa vika.

LFT{0}}G^®PA6 LCF30, jatkuvat hiilikuidut säilytetäänPituus 10-12mmyhdistämisen aikana. Nämä pitkät hiilikuidut muodostavat akolmiulotteinen luurankoverkkopolyamidimatriisissa, joka tuottaa:

• Ylivoimainen kuormansiirto- stressi jakautuu laajempaan verkkoon, mikä vähentää paikallisia huippuja
• Halkeaman pidätys- pitkät hiilikuidut siltaavat ja pysäyttävät mikro-halkeamat ennen kuin ne voivat levitä
• Energian imeytyminen- hiilikuituverkosto imee ja hajottaa iskuenergiaa tehokkaammin kuin lasikuidut
• Väsymyksen kestävyys- verkko säilyttää eheyden miljoonien latausjaksojen kautta
• Mittojen vakaus- alennettu viruminen ja lämpölaajeneminen takaavat tarkkuuden kuormituksen alaisena

Johtopäätös: Luisteluvälineiden tulevaisuus on komposiitti

Luistinkengän jousitusrungon tapaustutkimus osoittaa selkeän totuuden:LFT-G^®PA6 LCF30 ei ole vain kevyempi vaihtoehto alumiinille - se on ylivoimainen vaihtoehto.

45 %:n painonpudotus, 4 kertaa suurempi iskunkestävyys, erinomainen väsymiskesto, nolla korroosiota ja 20 % pienemmät osakustannukset, LFT-G^®PA6 LCF30 toimitti ratkaisun, joka ylitti alumiinin kaikilla urheilijoille ja valmistajille tärkeillä mittareilla.

Urheiluvälinevalmistajille, jotka pyrkivät työntämään suorituskyvyn rajoja, kysymys ei ole enääonkoharkita pitkiä hiilikuituisia kestomuoveja - muttajokatermoplastinen kumppani voi toimittaa materiaaliosaamisen, suunnittelutuen ja luotettavan toimituksen sen toteuttamiseksi.