Uzun elyaf takviyeli kompozitlere giriş

Uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozit, 10 mm takviyeli termoplastik, takviyeli elyaftan cam elyafına, karbon elyafından ve diğer elyaflardan daha büyük bir elyaf uzunluğunu ifade eder, en çok kullanılan reçine substratı PP'dir (polipropilen), ardından PA (poliamid), diğerleri gibi PPS(polifenilen sülfür), TPU(poliüretan) ve diğer reçineler olarak, uygun elyaf yüzey işlemi ile reçine tipine göre daha iyi sonuçlar elde edilebilir.

Reçineye fiber malzemeler eklemek, genel malzeme özelliklerini büyük ölçüde iyileştirebilir. Elyaf kompozit malzemeler dış kuvvetleri üç şekilde emer: elyafın dışarı çekilmesi, elyafın kırılması ve reçinenin kırılması. Elyaf uzunluğunun artmasıyla, elyafın dışarı çekilmesi daha fazla enerjiye ihtiyaç duyar ve bu da darbe dayanımının iyileştirilmesine yardımcı olur. Kompozit malzemelerde, fiberin ucu genellikle çatlak büyümesinin başlangıç ​​noktasıdır ve uzun fiber uçlarının sayısı azdır, bu da darbe dayanımını artırır. Uzun elyaf karışımları, kısa elyaf karışımları gibi akış yönünde sıralanmak yerine, kalıbı doldururken birbirine dolanır, döner ve bükülür. Bu nedenle, kısa elyaf karışımlarının aynı kalıplama parçalarıyla karşılaştırıldığında, uzun elyaf karışık kalıplanmış ürünler daha yüksek izotropiye, daha iyi düzlüğe ve daha küçük çarpıklığa sahiptir, bu nedenle boyut daha kararlıdır. Uzun elyaf takviyeli termoplastiklerin termal deformasyon sıcaklığı da kısa elyaf takviyeli termoplastiklerden daha yüksektir. Bu nedenle, uzun lifli kompozitler, kısa lifli kompozitlerden daha iyi performans sergiler ve rijitliği, basınç dayanımını, eğilme dayanımını ve sürünme direncini geliştirebilir. Termoplastik kompozitler, uzun elyaf takviyeli ve kısa elyaf takviyeli olmak üzere ikiye ayrılır.

Yöntem, 6-10 mm parçacıklar elde etmek için emprenye eritilerek elde edilen prepreg malzemesinin kesilmesidir. Partikülün uzunluğu, elyafın uzunluğu ile tutarlıdır ve elyaf, malzemenin yüksek darbe mukavemetine ve modülüne sahip olması için reçine içinde eşit olarak dağıtılır, eğrilme azalır, büzülme oranı azalır, boyutsal stabilite artar. ve ürünün yorulma direnci iyileştirilir.

Parçacıklar bir enjeksiyon kalıplama makinesi ile ısıtılabilir ve kalıba enjekte edilebilir ve ardından kalıp içinde ısıtılıp basınçlandırılabilir. Termoplastik reçinenin cinsine ve kompozit malzemenin ürün şekline göre işlem parametrelerinin sıcaklık, basınç ve süresi ayarlanır. Enjeksiyon kalıplama yöntemi, uygulama alanını büyük ölçüde genişleten karmaşık şekillere sahip ürünler hazırlayabilir.

En basit kalıplama yöntemi, elde edilen elyaf takviyeli termoplastik prepreg, çok katmanlı üst üste bindirme, üst üste bindirme yöntemi, iki bitişik katman 0/90 derecedir ve ardından sıcak presleme için pres plakasında, levha veya başka bir basit şekil elde etmektir. . Bu yöntem, yaprak ve yaprak hazırlamak için en yaygın kullanılan yöntemdir. Çalışma verimliliğini artırmak için, kalıplama için çift rulo ve üç rulo perdahlama da kullanılabilir.

Ayrıca prepreg sac kalıbın boyutuna göre kesilerek ısıtma fırınında reçinenin erime sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtılır. Daha sonra ürünü elde etmek için hızlı sıcak presleme ve soğutma için pres kalıbına gönderilir. Bu yöntemin biçimlendirme döngüsü kısadır. Büyük kalınlık ve yoğunluk değişimleri, dışbükey, içbükey veya radyan gibi karmaşık şekiller ve ayrıca gömülü metal parçalara sahip ürünler için uygundur. Bu yöntem, düşük enerji tüketimi ve üretim maliyetine, ancak yüksek üretim verimliliğine sahiptir.

Bu yöntem, kompozit malzemeleri sürekli ve ekonomik olarak üretebilen tipik bir imalat sürecidir. Pultrüzyon kalıplama teknolojisi, yüksek lif içeriği, yüksek performans ve düşük maliyetli kompozit malzemeler için sürekli, otomatik bir üretim sürecidir. Bu yöntemde uzun elyaf reçine ile emprenye edildikten sonra belirli bir enine kesit şekli ile şekillendirme kalıbından geçerek kalıp içerisinde katılaşmasını sağlar ve daha sonra ürün kalıp şekillendirme işleminden dışarı çekilir. Ekstrüzyon kalıplama işleminin aşağıdaki avantajları vardır: reçine viskozitesinin herhangi bir zamanda ayarlanabilmesi, lif içeriğinin yüzde 80'e kadar çıkabilmesi gibi; Üretim sürecinin otomatik kontrolü, yüksek üretim verimliliği; Ürünün uzunlamasına ve enine mukavemeti, ürünün farklı mekanik özelliklerinin gereksinimlerini karşılamak için keyfi olarak ayarlanabilir; Ürün kalitesi istikrarlı, tekrarlanabilirlik iyi, uzunluk keyfi olarak kesilebilir; Üretimde köşe firesi oluşmaz ve ürüne sonradan işlem uygulanmaz bu nedenle diğer proseslere göre işçilik, malzeme ve enerji tüketiminden tasarruf sağlar.

Endüstriyel, sivil, askeri ve diğer alanlarda kullanılabilen yapısal malzemeler olarak uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozitler, havacılık, otomotiv, elektrik teçhizatı, iletişim, spor malzemeleri ve diğer alanlarda uygulanmıştır.

"Çevre koruma, enerji tasarrufu ve otomotiv hafifliği", uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozit hazırlama, bileşen tasarımı ve uygulamasının hızlı gelişimini teşvik eder. Polipropilen (PP) bazlı uzun cam elyaf takviyeli termoplastik kompozitler, otomotiv terminal parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Veriler, uzun cam elyaf takviyeli termoplastik kompozitlere olan talebin yüzde 80'inin, Avrupa marka arabalarda yaygın olarak kullanılan otomobil endüstrisinden (yedek parça) geldiğini gösteriyor. Otomobil parçalarının yüksek performans ve çeşitlendirilmesine yönelik özel gereklilikler, uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozitlerin elyaf ve reçine için daha fazla seçeneğe sahip olmasını da sağlar. Uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozitler şu kısımlarda kullanılmaktadır: ön uç modülü, gösterge paneli, kapı modülü, gövde, taban plakası ve enjeksiyon kalıplama işlemiyle elde edilen karmaşık parçalar da dahil olmak üzere diğer karmaşık şekilli parçalar, kapılar ve pencereler, gövde alt levha, aletler vb. veya kapalı kasa kamyonların taşıyıcı koruma levhası ve tavanı gibi laminat malzemeler olarak. Ve üst düzey arabalarda veya spor arabalarda ve yarış arabalarında karbon fiber kompozit malzemelerin kullanımı da artıyor ve hatta tüm karbon fiber kompozit aracın görünümü artıyor.

Çin'de yüksek hızlı demiryolunun geliştirilmesi, uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozitler için daha fazla talebe sahiptir ve farklı parçaların performansı farklıdır, bu da yüksek hızlı rayın uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozitlerinin zengin ve renkli bir gelişme göstermesini sağlar.

Aramid, ultra yüksek molekül ağırlıklı, yüksek mukavemetli ve yüksek modüllü polietilen elyaf ve karbon elyaf gibi yüksek performanslı elyaflar, vücut zırhı, kalkanlar, kasklar vb. için kullanılabilen termoplastik kompozit malzemelere kalıplanır. Yüksek performanslı uzun elyaf ve reçine takviyeli termoplastik kompozitler, tanklarda, zırhlı araçlarda ve diğer zırhlarda da kullanılabilir.

Havacılık, gelişmiş ve yüksek performanslı malzemeler için özel bir talebe sahiptir ve bu alandaki farklı ürünler, aralarında en öne çıkanı karbon fiber kompozitlerin olduğu, uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozitler için çeşitlendirilmiş gereksinimlere sahiptir. Fiber kompozitler, benzersiz ve mükemmel fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle roketlerde, füzelerde ve yüksek hızlı uçaklarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, uçaklarda, uydularda, roketlerde ve diğer uzay araçlarında yapılan karbon fiber ve plastik kompozit malzemelerin kullanımı, yalnızca büyük itme gücü, düşük gürültü; Ve hafiflikleri nedeniyle, çok daha az güç tüketerek çok fazla yakıt tasarrufu sağlayabilirler.

Yüksek kaliteli yapı malzemeleri alanında uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozit malzemenin kullanımı, esas olarak cam elyaf takviyeli PP, hafif, yüksek özgül mukavemet, özel modül, korozyon direnci, iyi su direnci, kolay olan bir plakaya dayanmaktadır. kullanım, düşük maliyet, ihtiyaca göre kesilebilir, vida, perçin ile monte edilebilir, ayrıca sıcak eriyik kaynak yapılabilir ve diğer avantajları, Duvar panosu, duvar kaplama panosu ve bina şablonu olarak kullanılabilir. Sürekli uzun elyaf takviyeli termoplastik kompozitler, yüksek kaliteli plastik borular yapmak için de kullanılabilir.