Esittelyssä LGF TPU -materiaali GF TPU -kentässä
Lasikuitu-vahvistettu termoplastinen polyuretaani (GF TPU) on korkea-suorituskykyinen komposiittimateriaali, joka yhdistää nerokkaasti termoplastisen polyuretaanin (TPU) erinomaisen elastisuuden, kulutuskestävyyden ja joustavuuden lasikuitujen suureen lujuuteen, jäykkyyteen ja mittapysyvyyteen (GF). Tämän materiaalin ilmaantuminen on laajentanut merkittävästi teknisten muovien käyttöalueita erityisesti vaativissa olosuhteissa, joissa vaaditaan "jäykkyyttä ja joustavuutta". GF TPU -komposiitista on nyt tulossa keskeinen ratkaisu perinteisten metallien, kumin ja muiden teknisten muovien korvaamiseen.
Short Glass Fiber (SGF) vs. Long Glass Fiber (LGF)
Tämä on tärkeä teollisuuden erokohta:
SGF TPU (lyhyt lasikuitu):Kuidun pituus on yleensä alle 1 mm. Se on helppo käsitellä ja sillä on parempi pintakäsittely, mutta suorituskyvyn parantuminen on rajallista. Se parantaa pääasiassa jäykkyyttä.
LGF TPU (pitkä lasikuitu):Kuitupituus voidaan säilyttää 5 mm:ssä tai jopa yli 25 mm:ssä (lopullisessa komponentissa). LGF muodostaa kolmiulotteisen runkorakenteen komponentin sisälle, mikä parantaa merkittävästi iskunkestävyyttä (Impact Strength), virumiskestävyyttä (Creep Resistance) ja väsymiskestävyyttä (Fatigue Durability). LGF TPU -materiaali on tärkein voima "metallin korvaamisessa".
Mihin GF TPU on hyvä?
Erinomainen iskunkestävyys: Kun komponentti joutuu iskuille, tämä kolmiulotteinen kuiturunko voi hajottaa iskuenergian suurempaan määrään siirtoa ja absorptiota varten ja estää tehokkaasti mikrohalkeamien laajenemisen.
Erinomainen ruosteenesto-suorituskyky: Pitkäaikaisissa-jatkuvissa kuormituksissa (kuten pultin esijännitys tai jatkuva kuormitus-laakerointi) LGF:n kuitumatriisi voi tehokkaasti "tukea" koko rakennetta ja estää merkittävästi polymeerimatriisin virtausta, jolloin komponentti voi säilyttää muotonsa ja esijännitysvoimansa pitkään.
Erinomainen väsymiskestävyys ja kestävyys: Kun LGF:n kuituverkko altistetaan miljoonille kuormitussykleille (kuten tärinä, taivutus), se voi tehokkaasti estää väsymishalkeamien syntymisen ja leviämisen, jolloin sen käyttöikä voi ylittää SGF-komposiittimateriaalien käyttöiän. Se soveltuu erittäin hyvin dynaamisiin voimansiirtokomponentteihin tai tärinäympäristöihin.
Pienempi vääntyminen ja suurempi mittastabiilius: Vaikka kaikki lasikuidut vähentävät lämpölaajenemiskerrointa (CLTE), pitkät LGF-kuidut lukittuvat toisiinsa kolmiulotteisemmin ja satunnaisemmin muotin ontelossa, mikä johtaa samanlaisiin supistumisnopeuksiin FD- ja TD-suunnissa. Tämä vähentää merkittävästi komponenttien vääntymistä, mikä tekee siitä erityisen sopivan suurten ja tarkkojen rakenneosien valmistukseen.
Loistaa kirkkaasti eri toimialoille
Autoteollisuus:
NVH ja alusta: Moottorin kiinnikkeet (moottorin kannattimet), jousitusjärjestelmän holkit, iskunvaimentimien suojukset, jousivärinänvaimentimet.
Voimansiirto ja nesteet: Vaihteistokaapelin liittimet, anturikotelot, polttoainejärjestelmän pidikkeet, korkeapaineiset{0}}polttoaineputkien liitokset.
Rakenne ja sisä-/ulkopuoli: Ovien lukkojen toimilaitteet, ilmajousitusjärjestelmän komponentit, pneumaattiset putkiliitokset raskaisiin{0}}kuorma-autoihin.
Teollinen valmistus ja automaatio:
Raskaat-komponentit: Raskaat-pyörät (teollisuus/lääketieteellinen), teollisuusrullat, kuljetinhihnakaapit.
Voimansiirto: Kytkimet, teollisuusvaihteet, pneumaattiset tarttujat (Grippers).
Ankarat ympäristöt: Kaivosverkot, maatalouskoneiden komponentit, hydrauliset tiivisteet ja liitokset.
Elektroniikka ja sähkölaitteet:
Sähkötyökalut: Huippuluokan{0}}sähkötyökalujen kotelot (erityisesti LGF TPU).
Kaapelit ja liittimet: Robotti- ja automaatiokuljetinkaapeleiden vaipat sekä kestävät -liitinkotelot.
Urheilu ja vapaa-aika:
Hiihtovarusteet: Alppihiihtokenkien soljet, pohjalevyt ja takatuet.
Miehittämättömät lentokoneet ja varusteet: Miehittämättömän lentokoneen rungon varsi, laskutelineet, urheilukameroiden rakenneosat.
LGF TPU: Prosessointitekniikoiden haasteet ja hallinta
Ehdottoman kriittinen: Kuivuminen
TPU:lla on vahva hygroskooppinen ominaisuus. Jos kosteutta ei poisteta riittävästi ennen käsittelyä korkean lämpötilan sulamisprosessin aikana, kosteus hydrolysoi TPU-polymeeriketjut, mikä johtaa:
Hydrolyysin hajoaminen: Molekyylipaino laskee ja mekaaniset ominaisuudet vaurioituvat vakavasti.
Komponenttiviat: Kuplia ilmestyy, ja jopa (LGF TPU:ssa) kuidut voivat paljastua. Siksi tehokkaan kosteudenpoistokuivauskoneen käyttö useiden tuntien esikuivaukseen-on pakollinen prosessivaihe.
Wear and Shear
Ruuvien kuluminen: Lasikuitu on erittäin hankaavaa materiaalia. Käsiteltäessä GF TPU -yhdistehartsia on käytettävä karkaistua ruuvia ja vastaventtiiliä (kuten bimetalliruuvia); muuten tuotantolinjan käyttöikä on erittäin lyhyt.
Ohjausleikkaus: Liiallinen ruuvin pyörimisnopeus ja vastapaine voivat synnyttää voimakkaan leikkausvoiman, joka on kohtalokasta LGF TPU -komposiittikäsittelyssä - se häiritsee liikaa pitkiä kuituja, jolloin ne menettävät LGF:n suorituskykyedut. Siksi "pieni leikkausvoima, matala vastapaine" -käsittelyikkuna on otettava käyttöön.
Muotin suunnittelu ja ruiskutus
Portin suunnittelu: Portin sijainti ja koko määräävät suoraan sulatäyttökuvion, mikä puolestaan määrittää kuitujen lopullisen orientaation komponentissa (kuten aiemmin mainittiin, tämä on anisotropia). Kunnollinen muotin tuuletus on toteutettava, jotta estetään jääneiden kaasujen (mukaan lukien jäännöskosteus) aiheuttama palaminen tai riittämätön täyttö.
Pinnan ulkonäkö: GF TPU -muovipelletissä on usein "kelluva kuitu" -ilmiö, mikä johtaa karkeaan pintaan. Tämä rajoittaa sen suoraa käyttöä A-luokan ulkonäkökomponentteihin ja vaatii yleensä jälkiruiskutusta- tai erityisten muutosten käyttöä (kuten pintavoiteluaineiden lisäämistä).
LGF TPU -muovipelletti on pitkälle suunniteltu materiaali, joka ei suinkaan ole yksinkertainen "muovi, johon on lisätty lasikuituja". Sen arvo on täsmälleen tasapainossa jäykkyys, sitkeys, vaimennus ja kestävyys. Perusteellinen ymmärrys polyesterin ja polyeetterin kemiallisista eroista, LGF/SGF:n mikrorakenteesta, anisotropian aiheuttamista suunnittelun rajoituksista ja tiukoista prosessointiolosuhteista on ratkaisevan tärkeää, jotta yritykset voivat hyödyntää menestyksekkäästi tätä -tehokasta materiaalia vaihtoehtona metalleille, alentaa kustannuksia ja saavuttaa tuoteinnovaatioita.
Ota yhteyttä materiaaliasiantuntijaan
