Hvernig getur LCF PPS slegið í gegn?
Á vettvangi sérfræðiverkfræðiplasts, ef PEEK er kórónu gimsteinninn, þá er LCF PPS (langt koltrefjastyrkt pólýfenýlen súlfíð) þungt brynvarinn bardagavörður. Mikilvægi þess felst í því að takast á við eina óleysanlegustu mótsögn í háa-framleiðslu nútímans: hvernig á að ná bæði „mjög léttvægi“ og „mikilli burðarstífni“ í mjög háum-hita og ætandi umhverfi.
Af hverju þurfum við „langar“ koltrefjar?
Þegar verkfræðingar eru að hanna hitastjórnunareiningu nýs orkufarartækis eða skrokkgrind ómannaðs flugfarar lenda þeir oft í vandræðum í efnisvali: málmar eru of þungir og hafa lélega tæringarþol, á meðan venjulegt stutt-trefjaplast er létt en viðkvæmt fyrir þreytubrotum við mjög lélegt höggviðnám og lélegt-.
Tilkoma LCF PPS er ekki bara sambland af frammistöðu; frekar, það táknar grundvallar umbreytingu í rekstrarhamnum.
Í vélrænni eigindlegri breytingu frá "toga út" í "brjóta"Við smásjárkraftsstig eru stuttar koltrefjar (SCF) eins og möl í steinsteypu. Þegar þeir verða fyrir of miklum krafti hafa trefjarnar tilhneigingu til að dragast út úr fylkinu, sem leiðir til brothættra beinbrota. Þó að LCF (langir koltrefjar) haldi lengd sem er yfir 5 mm innan íhlutans, eru þeir ekki lengur sjálfstæðar einingar, heldur samtvinnast hver við annan til að mynda rammakerfi.
Anti-rheological "tíma-stöðvunartækni"Málmþreyta, plast skríða. En við langtímaálag yfir 120 gráður sýna LCF PPS plastkorn ótrúlegan víddarstöðugleika. Langu koltrefjarnar eru eins og óteljandi pínulitlar „sinar“ sem halda þétt við PPS sameindakeðjurnar og hindra plastaflögun þeirra með tímanum.
„Bendi-í-punkt“ í framleiðsluferlinu
Íferðarlist: Pultrusion Process
Ólíkt „tvöfaldri skrúfublöndun“ á venjulegu breyttu plasti, verður LCF PPS plastkúla að samþykkja bræðsluíferð pultrusion tækni.
Áskoranir:Bræðsluvökvi PPS er afar viðkvæmt fyrir hitastigi og koltrefjabúnt (Tow) er samsett úr þúsundum einstakra þráða, sem er mjög þétt.
Tæknilegur kjarni:Hanna þarf sérstaka íferðarstúta. Innan mjög stutts tíma verður að þrýsta PPS með mikilli-seigju inn í hvern einstakan þráð til að ná ein-þráðhúð. Ef íferðin er ófullnægjandi verða bil á milli trefjanna og eftir mótun mun millilagsskurðstyrkurinn minnka verulega.
Málamiðlun sprautumótunar: Baráttan um að varðveita lengdina
Góðar kögglar eru aðeins hálfunnar vörur og endanleg frammistaða fer eftir innspýtingarferlinu. Þetta var óvenjuleg og hágæða-aðgerð:
Val á skrúfum:Yfirgefa verður hefðbundnar-skrúfur og velja sérstakar skrúfur með lágt þjöppunarhlutfall og djúpar gróp. Bræðslunni á að ýta fram á „mjúkan“ hátt.
Hönnun flæðirásar:Allar rétta-beygjur eða nálar-oddar eru „brotvélar“ fyrir langar trefjar. Móthönnunin verður að fylgja meginreglunni um "stórt sprue, fullt þver-flæði", sem lágmarkar vélræna klippingu trefjanna að mestu leyti.
LCF PPS: Umsókn á vígvellinum
Notkunarrökfræði LCF PPS er mjög skýr: hún birtist aðeins á svæðum þar sem venjulegt verkfræðiplast „getur ekki lifað af“.
Vettvangur 1: „dauðu svæði“ efnatæringar
Dæmigert tilfelli: Rafræna dæluhjólið og húsið í hitastjórnunarkerfi bifreiða.
Rökfræði: Nútíma kælivökvi hefur mjög sterka gegndræpi við háan hita. Nylon (PA) gleypir vatn, sem veldur stækkun víddar og hjólið festist; málmar þurfa dýra-tæringarhúð. PPS er í eðli sínu ónæmur fyrir vatnsrof og sýru-basi, ásamt mikilli stífni LCF, hefur orðið algjör leiðandi á þessu sviði.
Mynd 2: „Ósýnilegi skjöldurinn“ gegn rafsegultruflunum
Dæmigert tilfelli: Millimetra-bylgjuratsjárfestingar, IGBT einingahylki.
Rökfræði: Koltrefjar eru í eðli sínu góður leiðari. LCF PPS, á meðan það veitir burðarvirki, myndar náttúrulega leiðandi net, sem verndar rafsegultruflanir á áhrifaríkan hátt (EMI). Í samanburði við "plast + leiðandi húðun" eða "málmstimplunarhlutar" nær það samsetningu af uppbyggingu og virkni, sem dregur verulega úr kerfiskostnaði.
Þegar við skoðum LCF PPS samsett plastefni ættum við ekki bara að líta á það sem "sterkara plast". Það táknar skref fram á við á sviði efnisfræði í átt að líffræði - sem líkir eftir samvirkni beina (langra trefja) og vöðva (kvoða).
Fyrir framleiðsluiðnaðinn liggur verðmæti LCF PPS plastkorna ekki í kílóverði agnanna, heldur í kerfisbundinni kostnaðarlækkunarmöguleika sem það veitir hönnuðum, svo sem "að skipta út stáli fyrir plast, samþætta íhluti og útrýma aukavinnslu". Með þroska endurunnar koltrefjatækni mun LCF PPS samsett í framtíðinni byggja upp nýjan iðnaðarramma á fjölbreyttari sviðum, allt frá rafeindatækni til neytenda til lítilla-hæðariðnaðar.
Hafðu samband við efnissérfræðing
