Παρουσιάζοντας το υλικό LGF TPU στο πεδίο GF TPU
Το Glass Fiber-Η ενισχυμένη θερμοπλαστική πολυουρεθάνη (GF TPU) είναι ένα υψηλής απόδοσης σύνθετο υλικό που συνδυάζει έξυπνα την εξαιρετική ελαστικότητα, την αντοχή στη φθορά και την ευελιξία της θερμοπλαστικής πολυουρεθάνης (TPU) με την υψηλή αντοχή, ακαμψία και σταθερότητα διαστάσεων του γυαλιού (GF). Η εμφάνιση αυτού του υλικού έχει διευρύνει σημαντικά τα όρια εφαρμογής των πλαστικών μηχανικής, ειδικά σε απαιτητικές συνθήκες όπου απαιτείται «ακαμψία και ευελιξία». Το σύνθετο GF TPU γίνεται τώρα μια βασική λύση για την αντικατάσταση των παραδοσιακών μετάλλων, του καουτσούκ και άλλων πλαστικών μηχανικής.
Κοντές ίνες γυαλιού (SGF) έναντι μακριών ινών γυαλιού (LGF)
Αυτό είναι ένα σημαντικό σημείο διάκρισης του κλάδου:
SGF TPU (κοντές ίνες γυαλιού):Το μήκος της ίνας είναι συνήθως μικρότερο από 1 mm. Είναι εύκολο στην επεξεργασία και έχει καλύτερο φινίρισμα επιφάνειας, αλλά η βελτίωση της απόδοσης είναι περιορισμένη. Βελτιώνει κυρίως την ακαμψία.
LGF TPU (μακριές ίνες γυαλιού):Το μήκος της ίνας μπορεί να διατηρηθεί στα 5 mm ή ακόμη και περισσότερο από 25 mm (στο τελικό εξάρτημα). Το LGF σχηματίζει μια τρισδιάστατη δομή πλαισίου μέσα στο εξάρτημα, βελτιώνοντας σημαντικά την αντοχή σε κρούση (Ισχύς κρούσης), την αντίσταση ερπυσμού (Αντοχή ερπυσμού) και την αντοχή στην κόπωση (αντοχή κόπωσης). Το υλικό LGF TPU είναι η κύρια δύναμη για την επίτευξη «υποκατάστασης μετάλλου».
Σε τι χρησιμεύει το GF TPU;
Εξαιρετική αντοχή στην κρούση: Όταν το εξάρτημα υπόκειται σε κρούση, αυτό το τρισδιάστατο πλαίσιο ινών μπορεί να διασκορπίσει την ενέργεια κρούσης σε μεγαλύτερο όγκο για μετάδοση και απορρόφηση και να αποτρέψει αποτελεσματικά την επέκταση των μικρορωγμών.
Εξαιρετική απόδοση κατά της-σκουριάς: Κάτω από μακροχρόνια συνεχή φορτία (όπως προφόρτιση μπουλονιού ή συνεχές φορτίο-), η μήτρα ινών του LGF μπορεί να "υποστηρίξει" αποτελεσματικά ολόκληρη τη δομή, εμποδίζοντας σημαντικά τη ροή της πολυμερούς μήτρας, επιτρέποντας στο εξάρτημα να διατηρήσει το σχήμα και τη δύναμη προφόρτισης για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Εξαιρετική αντοχή στην κόπωση και ανθεκτικότητα: Όταν υποβάλλεται σε εκατομμύρια κύκλους φορτίου (όπως κραδασμούς, κάμψη), το δίκτυο ινών του LGF μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά την έναρξη και τη διάδοση ρωγμών κόπωσης, επιτρέποντας τη διάρκεια ζωής του να υπερβαίνει αυτή των σύνθετων υλικών SGF. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για εξαρτήματα δυναμικής μετάδοσης ή περιβάλλοντα δόνησης.
Χαμηλότερη παραμόρφωση και υψηλότερη σταθερότητα διαστάσεων: Παρόλο που όλες οι ίνες γυαλιού μειώνουν τον συντελεστή θερμικής διαστολής (CLTE), οι μακριές ίνες του LGF αλληλοσυνδέονται με πιο τρισδιάστατο και τυχαίο τρόπο εντός της κοιλότητας του καλουπιού, με αποτέλεσμα παρόμοιους ρυθμούς συστολής στις κατευθύνσεις FD και TD. Αυτό μειώνει σημαντικά τη στρέβλωση των εξαρτημάτων, καθιστώντας το ιδιαίτερα κατάλληλο για την κατασκευή μεγάλων και ακριβών δομικών εξαρτημάτων.
Να λάμψει λαμπερά για διάφορους κλάδους
Αυτοκινητοβιομηχανία:
NVH και πλαίσιο: Βάσεις κινητήρα (στηρίγματα κινητήρα), δακτύλιοι συστήματος ανάρτησης, καλύμματα αμορτισέρ, απομονωτές κραδασμών ελατηρίου.
Σύστημα μετάδοσης κίνησης και υγρά: Σύνδεσμοι καλωδίων μετάδοσης κίνησης, περιβλήματα αισθητήρων, κλιπ συστήματος καυσίμου, αρμοί σωλήνων καυσίμου υψηλής-πίεσης.
Δομή και Εσωτερικό/Εξωτερικό: Ενεργοποιητές κλειδαριάς πόρτας, εξαρτήματα συστήματος ανάρτησης αέρα, πνευματικοί σύνδεσμοι σωλήνων για βαρέα-φορτηγά.
Βιομηχανική Κατασκευή & Αυτοματισμός:
Εξαρτήματα-βαρέως τύπου: Ροδάκια βαρέως τύπου-(βιομηχανικοί/ιατρικοί), βιομηχανικοί κύλινδροι, ξύστρες μεταφορικής ταινίας.
Μετάδοση ισχύος: Σύνδεσμοι, βιομηχανικά γρανάζια, πνευματικές αρπάγες (Grippers).
Σκληρά περιβάλλοντα: Δίχτυα σήτας εξόρυξης, εξαρτήματα γεωργικών μηχανημάτων, υδραυλικές σφραγίδες και αρμοί.
Ηλεκτρονικά & Ηλεκτρικά:
Ηλεκτρικά εργαλεία: Τα περιβλήματα ηλεκτρικών εργαλείων υψηλής ποιότητας (ειδικά LGF TPU).
Καλώδια και σύνδεσμοι: Οι θήκες των ρομπότ και των καλωδίων μεταφορέων αυτοματισμού, καθώς και τα περιβλήματα των συνδετήρων υψηλής- ανθεκτικότητας.
Αθλητισμός και αναψυχή:
Εξοπλισμός σκι: Πόρπες, πλάκες σόλας και πίσω στηρίγματα από μπότες αλπικού σκι.
Μη επανδρωμένα αεροσκάφη και εξοπλισμός: βραχίονας πλαισίου μη επανδρωμένου αεροσκάφους, εξοπλισμός προσγείωσης, δομικά στοιχεία αθλητικών καμερών.
LGF TPU: Προκλήσεις και έλεγχος των τεχνικών επεξεργασίας
Απόλυτα κρίσιμο: Στέγνωμα
Το TPU έχει ισχυρή υγροσκοπική ιδιότητα. Εάν η υγρασία δεν αφαιρεθεί επαρκώς πριν από την επεξεργασία, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης σε υψηλές{{1} θερμοκρασίες, η υγρασία θα υδρολύσει τις αλυσίδες πολυμερούς TPU, με αποτέλεσμα:
Αποικοδόμηση υδρόλυσης: Το μοριακό βάρος μειώνεται και οι μηχανικές ιδιότητες καταστρέφονται σοβαρά.
Ελαττώματα εξαρτημάτων: Εμφανίζονται φυσαλίδες και ακόμη και (σε LGF TPU) οι ίνες μπορεί να είναι εκτεθειμένες. Επομένως, η χρήση μιας αποτελεσματικής μηχανής στεγνώματος αφύγρανσης για αρκετές ώρες προ{1}}ξήρανσης είναι ένα υποχρεωτικό βήμα της διαδικασίας.
Φθορά και διάτμηση
Φθορά βίδας: Οι ίνες γυαλιού είναι ένα εξαιρετικά λειαντικό υλικό. Κατά την επεξεργασία της σύνθετης ρητίνης GF TPU, πρέπει να χρησιμοποιείται μια σκληρυμένη βίδα και μια αντίστροφη βαλβίδα (όπως μια διμεταλλική βίδα). Διαφορετικά, η διάρκεια ζωής της γραμμής παραγωγής θα είναι εξαιρετικά μικρή.
Έλεγχος διάτμησης: Η υπερβολική ταχύτητα περιστροφής του κοχλία και η αντίθλιψη μπορεί να δημιουργήσουν ισχυρή δύναμη διάτμησης, η οποία είναι θανατηφόρα στην επεξεργασία σύνθετου υλικού LGF TPU - θα διαταράξει υπερβολικά τις μακριές ίνες, με αποτέλεσμα να χάσουν τα πλεονεκτήματα απόδοσης του LGF. Επομένως, πρέπει να υιοθετηθεί ένα παράθυρο επεξεργασίας "χαμηλής διάτμησης, χαμηλής αντίθλιψης".
Σχέδιο καλουπιού και έγχυση
Σχεδιασμός πύλης: Η θέση και το μέγεθος της πύλης καθορίζουν άμεσα το σχέδιο πλήρωσης τήγματος, το οποίο με τη σειρά του καθορίζει τον τελικό προσανατολισμό των ινών στο εξάρτημα (όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτή είναι η ανισοτροπία). Πρέπει να εφαρμοστεί η σωστή εξαέρωση του καλουπιού για να αποφευχθεί η καύση ή η ανεπαρκής πλήρωση που προκαλείται από παγιδευμένα αέρια (συμπεριλαμβανομένης της υπολειμματικής υγρασίας στο υλικό).
Επιφανειακή εμφάνιση: Το πλαστικό σφαιρίδιο GF TPU συχνά εμφανίζει ένα φαινόμενο «αιωρούμενης ίνας», με αποτέλεσμα μια τραχιά επιφάνεια. Αυτό περιορίζει την άμεση εφαρμογή του σε -εξαρτήματα εμφάνισης Α' κατηγορίας και συνήθως απαιτεί εκ των υστέρων-ψεκασμό ή τη χρήση ειδικών τροποποιήσεων (όπως η προσθήκη λιπαντικών επιφανειών).
Το πλαστικό pellet LGF TPU είναι ένα υλικό υψηλής τεχνολογίας, που απέχει πολύ από το να είναι ένα απλό "πλαστικό με πρόσθετες ίνες γυαλιού". Η αξία του έγκειται στην ακριβή εξισορρόπηση της ακαμψίας, της σκληρότητας, της απόσβεσης και της αντοχής. Η πλήρης κατανόηση των χημικών διαφορών μεταξύ πολυεστέρα και πολυαιθέρα, της μικροδομής των LGF/SGF, των περιορισμών σχεδιασμού που επιφέρει η ανισοτροπία και των αυστηρών συνθηκών επεξεργασίας είναι ζωτικής σημασίας για τις επιχειρήσεις να χρησιμοποιήσουν επιτυχώς αυτό το υλικό υψηλής απόδοσης ως εναλλακτική λύση στα μέταλλα, να μειώσουν το κόστος και να επιτύχουν καινοτομία στα προϊόντα.
