Vysoká húževnatosť CF PP polymér

Vysoko odolný CF polymér z uhlíkových vlákien PP

Materiál LCF PP znamená polypropylén vystužený dlhými uhlíkovými vláknami.

LCF PP (Long Carbon Fiber Reinforced Polypropylene) je významným odvetvím v oblasti vysokovýkonných termoplastických kompozitov (LFRT - dlhými vláknami vystuženými termoplastmi). Ide o kompozitný materiál vyrobený z polypropylénovej (PP) živice, pričom ako výstužný rám slúžia súvislé uhlíkové vlákna (Carbon Fibre, CF) s dĺžkou väčšou ako 5 milimetrov. Vyrába sa špecifickými procesmi, ako je pultrúzna impregnácia. Vznik tohto materiálu nezahŕňa len zmiešanie dvoch materiálov; skôr sa vďaka technológii „dlhých vlákien“ výrazne zlepšil jeho výkon, vďaka čomu je ideálnou voľbou pre ľahké a-vysokopevné konštrukčné aplikácie. Hrá kľúčovú úlohu aj v procese „nahradenia ocele plastom“.

Jadro LCF PP: Vystuženie dlhými vláknami

Významné výkonnostné rozdiely medzi kompozitom LCF PP a tradičným PP vystuženým krátkymi vláknami (SCF) vyplývajú z jeho jedinečnej mikroštruktúry.
Krátke vlákna (SCF):Dĺžka vlákna je zvyčajne menšia ako 1 milimeter a je rozptýlená v matrici počas vstrekovania, pričom slúži hlavne ako plnivo a poskytuje mierny výstužný efekt, ale nedokáže vytvoriť účinnú sieť prenosu napätia.
Dlhé vlákna (LCF):Dĺžka vlákna je konzistentná s konečnou dĺžkou častíc (ako je 12 mm alebo 25 mm). Počas vstrekovania sa tieto dlhé vlákna budú vzájomne prepletať a prekrývať, čím sa vytvorí trojrozmerná, súvislá „vláknitá kostrová sieť“ v rámci komponentu.

Keď sú komponenty vystavené vonkajším silovým nárazom alebo zaťaženiam, táto skeletová sieť môže efektívne prenášať a rozdeľovať napätie, čím zabraňuje koncentrácii napätia v jedinom bode a spôsobuje zlyhanie materiálu. Matricová živica (PP) je zodpovedná za zapuzdrenie vlákien, ich tvarovanie a poskytovanie chemickej ochrany.

Kľúčové výkonnostné výhody LCF PP materiálu

Zavedenie dlhých uhlíkových vlákien zásadne zlepšilo výkonnostné nedostatky matrice PP, čo jej umožnilo mať vlastnosti porovnateľné s vlastnosťami technických plastov a dokonca aj kovov.

1. Vynikajúce mechanické vlastnosti

Vysoká špecifická pevnosť a vysoký špecifický modul: Toto je najvýznamnejšia výhoda LCF PP. Samotné uhlíkové vlákna majú extrémne vysokú pevnosť a modul, ďaleko prevyšujúce vlákna sklenené. V porovnaní s kovmi má LCF PP extrémne nízku hustotu, čo umožňuje výrazne znížiť hmotnosť komponentov pri zachovaní rovnakej tuhosti alebo pevnosti.
Vynikajúca odolnosť proti nárazu: Keď je sieť s dlhými vláknami vystavená nárazom s vysokou{0}}rýchlosťou, absorbuje energiu prostredníctvom mechanizmu vlákien. To znamená, že vlákna sa pred rozbitím oddelia od matrice a tento proces spotrebuje veľké množstvo energie nárazu, vďaka čomu materiál vykazuje extrémne vysokú húževnatosť, najmä v prostredí s nízkou teplotou, kde štandardný PP funguje zle.
Vynikajúca odolnosť proti tečeniu: Tečenie sa vzťahuje na pomalú plastickú deformáciu materiálov pri nepretržitom namáhaní (najmä pri vysokých teplotách). Vláknitá kostra vo vnútri LCF PP dokáže účinne odolávať deformácii pri takomto dlhotrvajúcom{1}}zaťažení, vďaka čomu je vhodná pre konštrukčné komponenty, ktoré vyžadujú zachovanie rozmerovej presnosti počas dlhého obdobia, ako sú podpery a rámy.

2. Optimalizovaný tepelný výkon

Vysoká teplota tepelnej deformácie (HDT): HDT LCF PP je výrazne vyššia ako u nemodifikovaného PP a LGF PP. To naznačuje, že si môže zachovať svoju štrukturálnu tuhosť pri vyšších teplotách (napríklad v motorovom priestore vozidla), čím sa rozširuje rozsah jeho použitia.
Extrémne nízky koeficient lineárnej tepelnej rozťažnosti (CLTE): Toto je kľúčová technická charakteristika LCF PP. Jeho CLTE je veľmi nízke a blíži sa k kovom.
Rozmerová stabilita: Pri extrémnych teplotných zmenách (ako sú studené a horúce cykly) je deformácia komponentov minimálna, čo zaisťuje presnosť montáže.

3. Zachovajte prirodzené výhody matice PP

Vynikajúca chemická odolnosť: LCF PP zdedí vynikajúcu odolnosť PP matrice voči rôznym chemikáliám, kyselinám, zásadám, soliam a bežným automobilovým kvapalinám.
Nízka absorpcia vody: PP je -nepolárny materiál s extrémne nízkou absorpciou vody. Vďaka tomu komponenty LCF PP vykazujú výrazne lepšie mechanické vlastnosti a rozmerovú stabilitu vo vlhkom prostredí v porovnaní s kompozitnými materiálmi na báze nylonu (PA)-.

CF PP: Typické aplikačné oblasti

Plastová peleta LCF PP so svojou nízkou hmotnosťou, vysokou{0}}pevnosťou a vodivými vlastnosťami rýchlo nahrádza kovy a iné technické plasty vo viacerých špičkových-výrobných oblastiach:

Automobilový priemysel:
Konštrukčné komponenty: Rám prístrojovej dosky (IP), držiak predného modulu (FEM), priehradka na batériu (najmä akumulátor EV) a ochranná platňa, rám sedadla, vnútorný panel dverí batožinového priestoru (výťahová brána), zostava pedálov.
Okolie motora: Lopatky a rám ventilátora (krúžok ventilátora), kryt kapoty motora.
Funkčné komponenty: Vodivé komponenty palivového systému, kryt ECU (Electronic Control Unit), ktorý vyžaduje tienenie EMI.
Priemysel a stroje:
Manipulácia s kvapalinami: Používa sa ako alternatíva k nehrdzavejúcej oceli alebo liatine na výrobu tiel čerpadiel, obežných kolies, ventilov atď. chemických čerpadiel (s využitím ich chemickej odolnosti a pevnosti).
Automatizácia/robotika: Mechanické komponenty ramien, ľahké prevody (využívajúce svoju nízku hmotnosť a vysokú tuhosť).

Cvičenie a voľný čas:Produkty, ako sú rámy dronov, komponenty bicyklov a lopatky kajakov, majú mimoriadne prísne požiadavky na hmotnosť a tuhosť.

 

Elektronika a spotrebný tovar:
Elektronické skrinky: Puzdrá alebo vnútorné podpery pre servery a komunikačné zariadenia.
Špičkové{0}}náradie: Ľahké a{1}}vysokopevné kryty pre profesionálne-náradie.

LCF PP (polypropylén vystužený dlhými uhlíkovými vláknami) je vysokovýkonný-kompozitný materiál. Vďaka technológii siete s dlhými vláknami úspešne kombinuje nízku cenu a chemickú odolnosť PP matrice s extrémne nízkou hmotnosťou, vysokou tuhosťou, vysokou pevnosťou a vodivosťou uhlíkových vlákien. Nie je to len vylepšená verzia plastových peliet LGF PP, ale aj ideálne riešenie pre mnohé aplikácie, ktoré vyžadujú vodivosť, tienenie alebo extrémne nízku hmotnosť, čím nahrádzajú-liate kovy. Pochopenie dôležitosti zachovania dĺžky vlákna počas spracovania je kľúčom k plnému využitiu jeho potenciálu.

Kontaktujte nás a požiadajte o cenovú ponuku