Ako môže LCF PPS preraziť?
V aréne špeciálnych technických plastov, ak je PEEK korunovačným klenotom, potom LCF PPS (dlhým uhlíkovým vláknom vystužený polyfenylénsulfid) je silne obrnená bojová stráž. Jeho význam spočíva v riešení jedného z najneriešiteľnejších rozporov v dnešnej špičkovej-výrobe: ako dosiahnuť „extrémne ľahké“ a „vysokú štrukturálnu tuhosť“ v extrémne vysokých-teplotách a korozívnych prostrediach.
Prečo potrebujeme „dlhé“ uhlíkové vlákna?
Keď inžinieri navrhujú modul tepelného manažmentu nového energetického dopravného prostriedku alebo kostru trupu bezpilotného vzdušného dopravného prostriedku, často sa stretávajú s dilemou pri výbere materiálu: kovy sú príliš ťažké a majú slabú odolnosť proti korózii, zatiaľ čo bežné plasty s krátkymi vláknami sú ľahké, ale pri vysokofrekvenčných vibráciách- náchylné k únavovým zlomeninám a majú extrémne nízku odolnosť proti nárazu.
Vznik LCF PPS nie je len kombináciou výkonu; predstavuje skôr zásadnú premenu v prevádzkovom režime.
V mechanickej kvalitatívnej zmene z „vyťahovania“ na „lámanie“Na úrovni mikroskopickej sily sú krátke uhlíkové vlákna (SCF) ako štrk v betóne. Pri vystavení nadmernej sile majú vlákna tendenciu vytrhávať sa z matrice, čo vedie ku krehkému lomu. Zatiaľ čo LCF (dlhé uhlíkové vlákna) si zachovávajú dĺžku viac ako 5 mm v rámci komponentu, už nie sú nezávislými entitami, ale namiesto toho sa navzájom spájajú a vytvárajú rámcovú sieť.
Anti{0}}reologická „technika-zastavovania času“Únava kovov, tečenie plastov. Pri dlhodobom-zaťažení nad 120 stupňov však plastové granule LCF PPS vykazujú úžasnú rozmerovú stabilitu. Dlhé uhlíkové vlákna sú ako nespočetné drobné „šľachy“, ktoré pevne držia molekulárne reťazce PPS a časom bránia ich plastickej deformácii.
Bod-k-bodu“ vo výrobnom procese
Infiltrácia Art: Pultrusion Process
Na rozdiel od „dvojskrutkového miešania“ bežných modifikovaných plastov musia plastové pelety LCF PPS prijať technológiu pultruzie infiltrácie taveniny.
Výzvy:Tekutosť taveniny PPS je mimoriadne citlivá na teplotu a zväzok uhlíkových vlákien (Tow) sa skladá z tisícok jednotlivých vlákien, ktoré sú veľmi husté.
Technické jadro:Je potrebné navrhnúť špeciálne infiltračné trysky. Vo veľmi krátkom čase sa musí vysoko-viskózna PPS násilne vtlačiť do každého jednotlivého vlákna, aby sa dosiahlo potiahnutie jedným-vláknom. Ak je infiltrácia neúplná, medzi vláknami budú medzery a po formovaní sa pevnosť medzivrstvy v šmyku výrazne zníži.
Kompromis vstrekovania: Boj o zachovanie dĺžky
Dobré pelety sú len polotovary a konečný výkon závisí od procesu vstrekovania. Bola to mimoriadna a{1}}kvalitná operácia:
Výber skrutiek:Je potrebné opustiť konvenčné skrutky s vysokým{0}}strihom a zvoliť špeciálne skrutky s nízkym kompresným pomerom a hlbokými drážkami. Tavenina by sa mala posúvať dopredu „jemným“ spôsobom.
Dizajn prietokového kanála:Akékoľvek pravouhlé-ohyby alebo ihlovité-vleky sú „stroje na lámanie“ dlhých vlákien. Konštrukcia formy sa musí riadiť princípom „veľkého vtokového kanála, plný prierez-prúdu“, ktorý v čo najväčšej miere minimalizuje mechanické strihanie vlákien.
LCF PPS: Aplikácia na bojisku
Aplikačná logika LCF PPS je veľmi jasná: objavuje sa len v oblastiach, kde bežné technické plasty „neprežijú“.
Scéna 1: "mŕtva zóna" chemickej korózie
Typický prípad: Elektronické obežné koleso čerpadla a kryt v systéme riadenia teploty automobilu.
Logika: Moderná chladiaca kvapalina má extrémne silnú priepustnosť pri vysokých teplotách. Nylon (PA) absorbuje vodu, čo spôsobuje rozmerovú expanziu a obežné koleso sa zasekáva; kovy vyžadujú drahé antikorózne-nátery. PPS je vo svojej podstate odolný voči hydrolýze a acid-zásaditý v kombinácii s vysokou tuhosťou LCF sa stal absolútnym lídrom v tejto oblasti.
Scéna 2: „Neviditeľný štít“ proti elektromagnetickému rušeniu
Typický prípad: Radarové držiaky s milimetrovými{0}vlnami, kryty modulov IGBT.
Logika: Uhlíkové vlákno je vo svojej podstate dobrý vodič. LCF PPS, hoci poskytuje štrukturálnu podporu, prirodzene tvorí vodivú sieť, ktorá účinne tieni elektromagnetické rušenie (EMI). V porovnaní s "plast + vodivý povlak" alebo "kovové lisovacie diely" dosahuje kombináciu štruktúry a funkcie, čím výrazne znižuje náklady na systém.
Keď skúmame LCF PPS kompozitnú živicu, nemali by sme ju považovať len za „pevnejší plast“. Predstavuje krok vpred v oblasti materiálovej vedy smerom k bionike - napodobňujúcej synergiu kostí (dlhé vlákna) a svalov (živica).
Pre spracovateľský priemysel nespočíva hodnota plastových granúl LCF PPS v cene za kilogram častíc, ale v možnostiach systematického znižovania nákladov, ktoré poskytuje dizajnérom, ako napríklad „nahradenie ocele plastom, integrácia komponentov a eliminácia sekundárneho spracovania“. S vyspelosťou technológie recyklovaných uhlíkových vlákien v budúcnosti vytvorí kompozit LCF PPS nový priemyselný rámec v širšom spektre oblastí, od spotrebnej elektroniky až po nízko-nadmorské odvetvia.
Kontaktujte odborníka na materiály
