Jak může LCF PPS prorazit?
Pokud je v aréně speciálních technických plastů PEEK korunovačním klenotem, pak LCF PPS (polyfenylensulfid vyztužený dlouhými uhlíkovými vlákny) je silně obrněná bojová stráž. Jeho význam spočívá v řešení jednoho z nejvíce neřešitelných rozporů v dnešní špičkové-výrobě: jak dosáhnout „extrémně lehké“ a „vysoké strukturální tuhosti“ v extrémně vysokých-teplotách a korozivních prostředích.
Proč potřebujeme „dlouhá“ uhlíková vlákna?
Když inženýři navrhují modul tepelného managementu nového energetického dopravního prostředku nebo rám trupu bezpilotního letounu, často se potýkají s dilematem při výběru materiálu: kovy jsou příliš těžké a mají špatnou odolnost proti korozi, zatímco běžné plasty s krátkými {0}vlákny jsou lehké, ale náchylné k únavovým lomům při vysokofrekvenčních-vibracích a mají extrémně špatnou odolnost proti nárazu.
Vznik LCF PPS není pouze kombinací výkonu; spíše představuje zásadní proměnu provozního režimu.
V mechanické kvalitativní změně z „vytahování“ na „lámání“Na úrovni mikroskopické síly jsou krátká uhlíková vlákna (SCF) jako štěrk v betonu. Při vystavení nadměrné síle mají vlákna tendenci se vytahovat z matrice, což má za následek křehký lom. Zatímco LCF (dlouhá uhlíková vlákna) si v komponentě zachovávají délku přes 5 mm, nejsou již nezávislými entitami, ale místo toho se vzájemně propojují a vytvářejí rámcovou síť.
Anti-reologická „technika-zastavení času“Únava kovů, tečení plastů. Při dlouhodobém-zatížení nad 120 stupňů však plastové granule LCF PPS vykazují úžasnou rozměrovou stabilitu. Dlouhá uhlíková vlákna jsou jako nesčetné drobné „šlachy“, pevně držící molekulární řetězce PPS a zabraňující jejich plastické deformaci v průběhu času.
Bod-k-bodu“ ve výrobním procesu
Infiltrační umění: Pultruzní proces
Na rozdíl od „dvojitého šnekového míchání“ běžných modifikovaných plastů musí plastové pelety LCF PPS přijmout technologii pultruze infiltrace taveniny.
výzvy:Tekutost taveniny PPS je extrémně citlivá na teplotu a svazek uhlíkových vláken (Tow) se skládá z tisíců jednotlivých filamentů, které jsou velmi husté.
Technické jádro:Je třeba navrhnout speciální infiltrační trysky. Během velmi krátké doby musí být vysoce -viskozitní PPS násilně vtlačen do každého jednotlivého vlákna, aby se dosáhlo potažení jedním-vláknem. Pokud je infiltrace neúplná, budou mezi vlákny mezery a po formování se výrazně sníží pevnost mezivrstvy ve smyku.
Kompromis vstřikování: Bitva o zachování délky
Dobré pelety jsou pouze polotovary a konečný výkon závisí na procesu vstřikování. Byla to mimořádná a vysoce kvalitní-operace:
Výběr šroubu:Je třeba opustit konvenční šrouby s vysokým{0}}střihem a zvolit speciální šrouby s nízkým kompresním poměrem a hlubokými drážkami. Tavenina by měla být tlačena dopředu "jemným" způsobem.
Design průtokového kanálu:Jakékoli pravoúhlé-ohyby nebo jehlové-vtokové kanály jsou "stroje na lámání" dlouhých vláken. Konstrukce formy se musí řídit principem "velkého vtokového kanálu, plný průřez-proudění", což v co největší míře minimalizuje mechanické střihání vláken.
LCF PPS: Aplikace v bitevním poli
Aplikační logika LCF PPS je velmi jasná: objevuje se pouze v oblastech, kde běžné technické plasty „nemohou přežít“.
Scéna 1: "mrtvá zóna" chemické koroze
Typický případ: Elektronické oběžné kolo čerpadla a kryt v systému řízení teploty automobilu.
Logika: Moderní chladicí kapalina má extrémně silnou propustnost při vysokých teplotách. Nylon (PA) absorbuje vodu, což způsobuje rozměrovou expanzi a zablokování oběžného kola; kovy vyžadují drahé antikorozní-nátěry. PPS je ze své podstaty odolný vůči hydrolýze a acid-zásadité v kombinaci s vysokou tuhostí LCF se stal absolutní špičkou v této oblasti.
Scéna 2: „Neviditelný štít“ proti elektromagnetickému rušení
Typický případ: Držáky radaru s milimetrovými{0}vlnami, kryty modulů IGBT.
Logika: Uhlíkové vlákno je ze své podstaty dobrý vodič. LCF PPS sice poskytuje strukturální podporu, ale přirozeně tvoří vodivou síť, která účinně stíní elektromagnetické rušení (EMI). Ve srovnání s "plast + vodivý povlak" nebo "kovové lisované díly" dosahuje kombinace struktury a funkce, což výrazně snižuje náklady na systém.
Když zkoumáme LCF PPS kompozitní pryskyřici, neměli bychom na ni pohlížet pouze jako na „pevnější plast“. Představuje krok vpřed na poli vědy o materiálech směrem k bionice - napodobující synergii kostí (dlouhá vlákna) a svalů (pryskyřice).
Pro zpracovatelský průmysl hodnota plastových granulí LCF PPS nespočívá v ceně za kilogram částic, ale ve schopnostech systematického snižování nákladů, které poskytuje konstruktérům, jako je „náhrada oceli plastem, integrace součástí a eliminace sekundárního zpracování“. S vyspělostí technologie recyklovaných uhlíkových vláken v budoucnu vytvoří kompozit LCF PPS nový průmyslový rámec v širším spektru oborů, od spotřební elektroniky po průmysl v nízkých-nadmořských výškách.
Kontaktujte odborníka na materiály
