Konepellin alaiset ympäristöt vaativat materiaaleja, jotka kestävät suurta mekaanista rasitusta, jatkuvaa tärinää ja korkeita käyttölämpötiloja. Historiallisesti lyhyt lasikuituvahvistettu polyamidi (PA6-GF30 tai Nylon 6 GF30) on ollut jäähdyttimen tuulettimien ja suojusten oletusspesifikaatio. Polyamidi on kuitenkin erittäin hydrofiilinen johtuen sen polymeerirungossa olevista polaarisista amidiryhmistä. Altistuessaan korkealle ympäristön kosteudelle -yleinen esiintyminen kesällä Lähi-idän kaltaisilla alueilla polyamidiosat imevät kosteutta, mikä johtaa katastrofaaliseen 40 %:n vetolujuuskerroin alenemiseen ja merkittävään mittojen turpoamiseen.
Rakenteellinen salaisuus: 12 mm jatkuva lasirunko
Tavallisissa lyhyissä{0}}kuituyhdisteissä (kuten PP GF30 tai PA6 GF30) käytetään tyypillisesti alle 1 mm:n pituisia rikkoutuneita lasisirpaleita. Ruiskupuristuksen aikana nämä lyhyet sirpaleet suuntautuvat virtaussuuntaan aiheuttaen voimakasta anisotrooppista kutistumista (vääristymistä) ja heikkoja mekaanisia rajoja.
Sitä vastoin LFT{0}}G®pelletit leikataan tasaiseksi 12 mm:n pituisiksi. Lasifilamentit kulkevat jatkuvasti koko pelletin pituuden ajan. Muotoilun jälkeen nämä pitkät kuidut muodostavat osan sisällä toisiinsa lukittuvan 3D-vahvistavan rungon, joka jakaa mekaaniset kuormat tasaisesti ja estää halkeamien leviämisen.
Materiaalitietojen tarkistus: PP LGF30 vs. perinteiset yhdisteet
Seuraava teknisten tietojen profiili vertaa LFT{0}}G:tä®PP-LGF30-NG03 tavallista lyhytkuituista polyamidia (PA6-GF30) vastaan kuivassa ja märässä (käsitellyssä) tilassa, mikä korostaa pitkäkuituisen polypropeenin rakenteellista vakautta.
| Mekaaniset ominaisuudet (tyypillinen) | Testistandardi | PP LGF30 (kuiva / märkä) | PA6 GF30 (kuiva tila) | PA6 GF30 (märkä / ilmastoitu) |
|---|---|---|---|---|
| Tiheys (g/cm³) | ISO 1183 | 1,15 (vakio) | 1.36 | 1.36 |
| Veden imeytyminen (%) | ISO 62 | < 0.01% | 1.8% | 6,5 % - 8.5 % (maksimi kylläisyys) |
| Vetolujuus (MPa) | ISO 527 | 115 | 175 | 100 (43 % pudotus) |
| Vetomoduuli (MPa) | ISO 527 | 7 200 (vakio) | 9,500 | 5 500 (42 % pudotus) |
| Lovitettu Izod-isku (kJ/m²) | ISO 180 | 35.0 | 11.0 | 13.0 |
| Muotin kutistuvuusalue (%) | ISO 294-4 | 0,15 % - 0.30 % (isotrooppinen) | 0.35% - 0.85% | 0,45 % - 1.20 % (anisotrooppinen vääntyminen) |
Kentällä todistettu tapaustutkimus: Lähi-idän autojen jäähdytyssuojan päivitys
Haaste
Lähi-idän tason-1 autokomponenttien toimittaja kohtasi kroonisia rakenteellisia vikoja jäähdyttimen jäähdytystuulettimen suojusten kanssa. Alkuperäiset komponentit, jotka on valettu tavallisesta lyhytkuituisesta polyamidista (PA6-GF30), imevät ympäristön kosteutta erittäin kosteissa kesäolosuhteissa. Tämä kosteuden imeytyminen heikensi materiaalin jäykkyyttä yli 40 %, mikä sai suojuksen vääntymään ja painumaan. Tämän seurauksena tuulettimen siivet häiritsivät suojuksen koteloa, mikä johti katastrofaalisiin moottorin jumiutumiseen, jäähdytysnesteen vuotamiseen ja kalliisiin takuuvaatimuksiin.
Ratkaisu
Suunnitteluryhmä valittiinLFT-G®PP-LGF30-NG03(30 % pitkä lasikuituvahvisteinen polypropeeniyhdiste) tilalle pisara-. Koska PP on hydrofobinen polyolefiini, sen kosteuden absorptioindeksi on lähellä-nollaa (<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.
Tulokset
- Nollakäyrä ja turvotus:Komponenttien kosteuden absorptio putosi alle 0,05 % säilyttäen mittavälin.
- 15 % painonpudotus:PP:n pienempi tiheys (1,15 g/cm³ vs. PA6:n 1,36 g/cm³) vaikutti osaltaan ajoneuvon keveyteen.
- 25 %:n kustannussäästö:Lyhyemmät sykliajat ja nailonyhdisteiltä vaadittavan -intensiivisen-esikuivauksen poistaminen vähentävät tuotantokustannuksia.
- Todistettu luotettavuus:Nolla kenttävikaa kirjattiin yli 24 kuukauden palvelun aikana Lähi-idän äärimmäisissä aavikon ilmastoissa.
Ruiskupuristusohjeet LFT:lle-G®PP LGF30
Pitkäkuituisten kestomuovien käsittely vaatii erityisiä konekokoonpanoja kuitujen hajoamisen välttämiseksi. Suuria leikkausvoimia tulee välttää sisäisen 3D-kuituverkon suojaamiseksi. Noudata näitä kolmea ydinkäsittelysääntöä parhaan mahdollisen osan suorituskyvyn saavuttamiseksi:
Ruuvin valinta
Käytä matalapaineista-ruiskutusruuvia (L/D-suhde 18:1–22:1) minimisyvyyslennolla. Vältä suuria-leikkaustarkistusrenkaita säilyttääksesi jatkuvan kuidun pituuden.
Sula- ja muottilämpötila
Pidä sulatuslämpötila välillä 200 - 230 astetta. Muotin lämpötila tulee pitää välillä 40-70 astetta optimaalisen pinnan viimeistelyn ja alhaisen sisäisen jännityksen varmistamiseksi.
Matala selkäpaine
Pidä vastapaine alhaisena (0,5–1,5 MPa) ja ruiskutusnopeus kohtuullisena. Liiallinen vastapaine murskaa kuidut ja muuttaa LFT-seoksen lyhytkuituyhdisteeksi.
