LGF Qabbel ma' SGF Composite
Fil-qasam tal-modifika tal-plastiks tal-inġinerija ta'-prestazzjoni għolja, it-tisħiħ tal-fibra tal-ħġieġ huwa bla dubju l-approċċ tekniku l-aktar matur u applikat b'mod wiesa '. Madankollu, għal ħafna inġiniera u xerrejja, parametru li jidher sempliċi - tul tal-fibra - huwa spiss sottovalutat.
Meta nitkellmu dwar termoplastiċi rinfurzati bil-fibra tal-ħġieġ, fibri qosra tal-ħġieġ (SGF) u fibri twal tal-ħġieġ (LGF), minkejja li għandhom kompożizzjonijiet simili, juru karatteristiċi ferm differenti mill-mikrostruttura sal-prestazzjoni makroskopika. Dan l-artikolu se jieħu inti fil-fond fl-intern tal-materjal biex tqabbel il-loġika sottostanti u l-konfini ta 'applikazzjoni ta' dawn iż-żewġ materjali.
Oriġini: Differenzi Ġenetiċi
Id-differenzi bejn it-tnejn ġew predeterminati fuq il-linja tal-produzzjoni.
Fibra tal-ħġieġ qasir (SGF) hija l-"istandard tradizzjonali" fl-industrija. Il-produzzjoni tiegħu ġeneralment titwettaq f'estrużur b'żewġ-screw, fejn fibri qosra-imħallta mar-reżina u mdewba. Matul dan il-proċess, forza ta 'shear mekkanika intensa tkisser il-fibri tal-ħġieġ, li tirriżulta fil-fibri fil-partiċelli finali tipikament qosra ħafna (madwar 0.2 mm - 0.4 mm). Dan il-proċess huwa effiċjenti ħafna u kost-effettiv, għalhekk SGF sar l-għażla preferuta għall-maġġoranza tal-plastiks modifikati.
B'kuntrast, fibra twila tal-ħġieġ (LGF) għandha oriġini aktar "eżaltata". Jiġi prodott bl-użu tal-proċess tal-pultrużjoni miksi bil-cable-. Il-qatet tal-fibra tal-ħġieġ huma mgħaddsa kompletament fir-reżina mdewba f'moffa speċifika u mbagħad jinġibdu 'l barra bħal kejbil, segwit minn tkessiħ u granulazzjoni. Taħt dan il-proċess, it-tul tal-partiċelli huwa l-istess bħat-tul tal-fibra (tipikament 10 mm - 12 mm jew saħansitra itwal). Dan il-proċess speċjali huwa ddisinjat biex jimmassimizza l-integrità tal-fibri, li jistabbilixxi l-pedament għal qabżiet ta 'prestazzjoni sussegwenti.
Materjal GF: Struttura Interna
Jekk niżumjaw taħt mikroskopju, naraw żewġ xeni kompletament differenti, li huma r-raġuni fundamentali għad-differenzi fil-prestazzjoni bejn it-tnejn.
F'komponenti qosra tal-fibra tal-ħġieġ, il-fibri fini huma mxerrda bħal toothpicks fil-matriċi tar-reżina. Għalkemm jistgħu jtejbu l-ebusija tal-materjal, il-fibri joperaw b'mod indipendenti minn xulxin u m'għandhomx konnessjonijiet reċiproċi. Taħt stress, huma prinċipalment għandhom ir-rwol ta ' "mili u rinfurzar".
Madankollu, ġewwa l-komponenti twal tal-fibra tal-ħġieġ, is-sitwazzjoni hija kompletament differenti. Wara l-iffurmar tal-injezzjoni, għalkemm it-tul tal-fibra se jitnaqqas kemmxejn, it-tul miżmum xorta jista 'jilħaq aktar minn 1 mm - 3 mm (aktar minn 10 darbiet dak ta' fibri qosra tal-ħġieġ). X'hemm aktar importanti huwa li dawn il-fibri twal huma mgħawweġ u mgħaqqda fi ħdan il-komponent, li jiffurmaw "netwerk skeletriku" tridimensjonali. Din l-istruttura tan-netwerk hija bħall-vireg ta 'l-azzar fil-konkrit, issakkar sewwa l-materjal kollu flimkien.
Logħba tal-Prestazzjoni
Huwa preċiżament minħabba dan "netwerk ta' qafas" li l-fibri twal tal-ħġieġ eżerċitaw soppressjoni kważi kollha-fuq il-fibri qosra tal-ħġieġ f'termini ta' proprjetajiet mekkaniċi, speċjalment meta jittrattaw kundizzjonijiet estremi:
1. Il-bidla kwalitattiva fir-reżistenza għall-impatt.Dan huwa l-aktar vantaġġ ewlieni tal-materjal LGF. Meta l-materjal tal-fibra qasira tal-ħġieġ ikun soġġett għal impatt ta 'forza esterna, xquq jistgħu faċilment jaqbżu l-fibri qosra u jespandu malajr, u l-fibri huma suxxettibbli li jinġibdu 'l barra, li jirriżulta fi prestazzjoni materjali fraġli. Madankollu, in-netwerk tal-istralċ ġewwa l-fibri tal-ħġieġ twal jista 'jassorbi u jxerred b'mod effettiv l-enerġija tal-impatt. Biex il-qasma tespandi, trid tegħleb l-ostruzzjoni tal-fibri twal, u anke teħtieġ tkissir tal-fibri. Għalhekk, is-saħħa tal-impatt tal-talja tal-materjal LGF hija ġeneralment 2-3 darbiet dik tal-SGF, u tibqa 'iebsa anke f'ambjenti ta' -temperatura baxxa.
2. Fil-battaljakontra Temperatura Għolja u DurabilitàTaħt-tagħbija fit-tul, il-plastiks huma suxxettibbli għal "creep" (jiġifieri, deformazzjoni permanenti sseħħ maż-żmien). Fibri qosra huma qosra wisq biex jipprevjenu b'mod effettiv iż-żerżiq tal-ktajjen tal-polimer. Madankollu, l-istruttura tan-netwerk ta 'fibri twal tal-ħġieġ tista' "żżomm" b'mod sod il-matriċi tar-reżina, li tinibixxi b'mod sinifikanti l-creep. Barra minn hekk, f'ambjenti ta'-temperatura għolja, is-saħħa tal-għeja ta'-temperatura għolja tal-materjali LGF taqbeż sew dik tal-SGF. Dan jagħmel LGF l-għażla ideali għall-komponenti tal-magni tal-karozzi, partijiet strutturali, eċċ., Li jeħtieġ li jifilħu ambjenti ta 'stress alternanti.
3. Il-kompetizzjoni ta 'stabbiltà dimensjonaliPartijiet iffurmati bl-injezzjoni spiss jiltaqgħu mal-problema tad-deformazzjoni tal-warping, li ħafna drabi hija kkawżata mill-anisotropija li tirriżulta mill-allinjament (orjentazzjoni) tal-fibri tul id-direzzjoni tal-fluss. L-orjentazzjoni tal-fibri qosra tal-ħġieġ hija estremament qawwija, u tagħmel il-partijiet iffurmati suxxettibbli għall-liwi. Madankollu, fibri twal tal-ħġieġ, għalkemm orjentati wkoll minħabba l-istralċ inter tagħhom, jipprovdu forza ta 'trażżin fid-direzzjoni vertikali wkoll. Dan jirriżulta f'rata ta 'jinxtorob aktar uniformi u warping iżgħar għal partijiet iffurmati LGF, li jagħmluhom adattati ħafna għall-manifattura ta' komponenti kbar b'rekwiżiti stretti għall-eżattezza dimensjonali.
Għaliex LGF u SGF jeżistu flimkien?
Peress li l-prestazzjoni tal-fibri tal-ħġieġ twal hija tant superjuri, għaliex ma ssostitwixxewx kompletament il-fibri tal-ħġieġ qosra? Ir-raġuni hija li fil-qasam tal-materjali, m'hemm l-ebda materjal perfett; hemm biss l-aktar materjali adattati. Fibri tal-ħġieġ qosra għad għandhom vantaġġi fl-aspetti li ġejjin:
L-ewwel, hemm l-aspett tal-konvenjenza u l-apparenza tal-ipproċessar. L-ipproċessar ta 'fibri twal tal-ħġieġ jeħtieġ kontroll tal-proċess estremament bir-reqqa biex jipprevjeni l-ksur tal-fibra, u huwa suxxettibbli għal "fibri li jżommu f'wiċċ l-ilma", li jirriżulta f'wiċċ mhux maħdum. Min-naħa l-oħra, fibri qosra tal-ħġieġ għandhom fluwidità tajba u l-uċuħ tagħhom jistgħu jsiru faċilment lixxi u tleqq. Għal prodotti b'rekwiżiti ta 'dehra għolja, strutturi kumplessi, u talbiet ta' saħħa moderati, bħal qxur elettroniċi tal-konsumatur, SGF jibqa 'mexxej.
L-aspett li jmiss huwa l-kost-effettività. L-ispejjeż tal-materja prima u l-ispejjeż tal-ipproċessar tal-LGF huma ġeneralment ogħla minn dawk tal-SGF. F'dawk l-oqsma ġenerali li ma jeħtiġux reżistenza estrema għall-impatt jew reżistenza għat-tkaxkir, l-użu ta' LGF huwa bla dubju każ ta' prestazzjoni żejda u ħela ta' spejjeż.
Għalhekk, il-kompetizzjoni bejn fibri twal tal-ħġieġ u fibri qosra tal-ħġieġ mhix sempliċi kwistjoni ta 'superjorità jew inferjorità; pjuttost, tinsab fid-diviżjoni ta 'xenarji ta' applikazzjoni. Jekk l-għan tiegħek huwa li "tissostitwixxi l-azzar bil-plastik", u għandek bżonn il-materjal biex jiflaħ impatti sinifikanti, isofru tagħbijiet tqal fit-tul-, jew tissostitwixxi l-liga tal-aluminju die-partijiet fondut biex tikseb piż ħafif, allura fibri twal tal-ħġieġ (LGF) huma soluzzjoni indispensabbli ta '-prestazzjoni għolja.
Jekk il-prodott tiegħek jiffoka aktar fuq dehra exquisite, struttura kkomplikata, u prinċipalment jimmira għal appoġġ riġidu bażiku, b'rekwiżit baxx għal toughness estrema, allura fibri qosra tal-ħġieġ (SGF) hija l-aħjar għażla li tibbilanċja l-prestazzjoni u l-ispiża.
Kuntatt Ma' Espert tal-Materjal
