Il-thermoplastics rinfurzati bil-fibra twila (LFRT) qed jintużaw għall-applikazzjonijiet tal-iffurmar tal-injezzjoni bi proprjetajiet mekkaniċi għoljin. Għalkemm it-teknoloġija LFRT tista 'tipprovdi qawwa tajba, ebusija u proprjetajiet ta' impatt, l-ipproċessar ta 'dan il-materjal għandu rwol importanti fid-determinazzjoni ta' kif tista 'twettaq il-parti finali.
Sabiex tifforma l-LFRT b'suċċess, huwa meħtieġ li wieħed jifhem xi wħud mill-karatteristiċi uniċi tagħhom. Il-fehim tad-differenzi bejn l-LFRT u l-thermoplastics rinforzati konvenzjonalment ħeġġeġ l-iżvilupp ta 'tagħmir, disinn u teknoloġiji ta' pproċessar biex jiġi massimizzat il-valur u l-potenzjal tal-LFRT.
Id-differenza bejn l-LFRT u l-komposti tradizzjonali mnaqqsa tal-fibra tal-ħġieġ imqattgħin tradizzjonali tinsab fit-tul tal-fibri. Fl-LFRT, it-tul tal-fibra huwa l-istess bħat-tul tal-pellet. Dan huwa minħabba li l-biċċa l-kbira ta 'l-LFRT huma prodotti minn pultrużjoni minflok taħlit tat-tip shear.
Fil-manifattura tal-LFRT, linji kontinwi ta 'rovings tal-fibri tal-ħġieġ jinġibdu għall-ewwel għal die għall-kisi u l-imprenjazzjoni tar-reżina. Wara li joħroġ mill-die, l-istrixxi kontinwi huma mqattgħin jew ippresettjati, ġeneralment maqtugħin għal tul ta '10-12mm. B'kuntrast, komposti tradizzjonali tal-fibra qasira tal-ħġieġ fihom biss fibri mqattgħin li huma twal minn 3 sa 4 mm, u t-tul tagħhom huwa mnaqqas aktar għal tipikament anqas minn 2 mm f'extruders tat-tip shear.
It-tul tal-fibra fil-gerbub LFRT jgħin biex itejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi tal-LFRT - reżistenza akbar għall-impatt jew toughness filwaqt li tinżamm ebusija. Sakemm il-fibri jinżammu fit-tul matul il-proċess tal-iffurmar, dawn jiffurmaw "skeletru intern" li jipprovdi proprjetajiet mekkaniċi superb. Madankollu, proċess ta 'molding ħażin jista' jdawwar prodotti tal-fibra twila f'materjali tal-fibri qosra. Jekk it-tul tal-fibra jiġi kompromess matul il-proċess tal-iffurmar, mhuwiex possibbli li jinkiseb il-livell meħtieġ ta 'prestazzjoni.
Sabiex jinżamm it-tul tal-fibra matul il-proċess tal-iffurmar tal-LFRT, hemm tliet aspetti importanti li għandek tikkonsidra: magna tal-iffurmar tal-injezzjoni, disinn ta 'parti u moffa, u kondizzjonijiet tal-ipproċessar.
L-ewwel, il-prekawzjonijiet tat-tagħmir
Mistoqsija waħda li ħafna drabi tintalab dwar l-ipproċessar LFRT hija jekk inkunu nistgħu nużaw it-tagħmir eżistenti għall-iffurmar tal-injezzjoni biex niffurmaw dawn il-materjali. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, it-tagħmir għall-formazzjoni ta 'komposti ta' fibri bażiċi jista 'jintuża wkoll biex jiffurmaw LFRTs. Għalkemm it-tagħmir tipiku tal-iffurmar tal-fibra qasira huwa sodisfaċenti għall-biċċa l-kbira tal-partijiet u l-prodotti LFRT, xi modifiki għat-tagħmir jistgħu jgħinu aħjar biex iżommu tul tal-fibra.
Kamin universali b'taqsima tipika ta '"kejl tal-kompressjoni tal-għalf" huwa adattat ħafna għal dan il-proċess, u l-qtugħ tal-fibra distruttiva jista' jitnaqqas billi jitnaqqas il-proporzjon tal-kompressjoni tat-taqsima tal-metraġġ. Il-proporzjon ta 'kompressjoni tas-segment ta' 2: 1 metru huwa ottimali għall-prodotti LFRT. L-użu ta 'ligi speċjali tal-metall għall-manifattura ta' viti, bramel u partijiet oħra mhux neċessarju minħabba li l-LFRT jilbes mhux daqshekk kbir daqs il-termoplastiċi rinfurzati bil-fibra tal-ħġieġ imqattgħin tradizzjonali.
Strument ieħor li jista 'jibbenefika mir-reviżjoni tad-disinn huwa t-tarf taż-żennuna. Uħud mill-materjali termoplastiċi huma eħfef għal magni b'ponta ta 'żennuna tan-naħa ta' wara li tapered, li toħloq grad għoli ta 'shear billi l-materjal jiġi injettat fil-kavità tal-moffa. Madankollu, tali ponot ta 'żennuni jnaqqsu b'mod sinifikanti t-tul tal-fibra ta' komposti ta 'fibri twal. Għaldaqstant huwa rrakkomandat li tintuża assemblaġġ ta 'ponta / valvola bit-tarf tas-slotted b'disinn ta' 100% "fluss liberu" li jippermetti li fibri twal jgħaddu faċilment mill-pejst fil-komponent.
Barra minn hekk, id-dijametru taż-żennuna u t-toqba tal-bieb għandu jkollhom daqs maħlul ta '5.5 mm (0.250 in) jew aktar, u ma hemmx tarf qawwi. Huwa importanti li wieħed jifhem kif il-materjal jgħaddi mit-tagħmir tal-iffurmar tal-injezzjoni u biex jiddetermina fejn il-shear se jkisser il-fibri.
It-tieni, il-partijiet u d-disinn tal-moffa
Il-partijiet tajbin u d-disinn tal-moffa huma wkoll ta 'għajnuna fiż-żamma tat-tul tal-fibra tal-LFRT. L-eliminazzjoni tal-kantunieri qawwija madwar porzjon tat-tarf (inklużi l-kustilji, il-pumijiet u l-karatteristiċi l-oħra) tevita tensjoni żejda fil-parti ffurmata u tnaqqas l-użu tal-fibri.
Il-partijiet għandhom ikunu ta 'disinn tal-ħajt nominali bi ħxuna tal-ħajt uniformi. Bidliet akbar fil-ħxuna tal-ħajt jistgħu jirriżultaw f'pakkjar inkonsistenti u orjentazzjoni mhux mixtieqa tal-fibra fil-parti. Fejn il-ħxuna għandha tkun eħxen jew irqaq, għandhom jiġu evitati bidliet f'daqqa fil-ħxuna tal-ħajt biex tiġi evitata l-formazzjoni ta 'żoni ta' shear għolja li jistgħu jagħmlu ħsara lill-fibri u jsiru s-sors tal-konċentrazzjoni tal-istress. Normalment huwa ppruvaw li tiftaħ il-bieb fil-ħajt eħxen u l-fluss lejn il-parti rqiqa, u żżomm it-tarf tal-mili fil-parti rqiqa.
Il-prinċipju ġenerali ta 'disinn tajjeb tal-plastik jissuġġerixxi li ż-żamma ta' ħxuna tal-ħajt ta 'inqas minn 4 mm (0.160 in) tippromwovi fluss tajjeb u uniformi u tnaqqas il-possibbiltà ta' bjar u vojt. Għal komposti LFRT, l-aħjar ħxuna tal-ħajt hija normalment madwar 3 mm (0.120 in) u l-ħxuna minima hija ta '2 mm (0.080 in). Meta l-ħxuna tal-ħajt tkun inqas minn 2 mm, il-probabbiltà li l-fibri jitkissru wara li jidħlu fil-moffa tiżdied.
Il-partijiet huma biss aspett wieħed tad-disinn, u huwa wkoll importanti li jiġi kkunsidrat kif il-materjal jidħol fil-moffa. Meta r-runners u xtiebi jiggwidaw il-materjal fil-kavità, jista 'jkun hemm ammont kbir ta' ħsara fil-fibra f'dawn l-oqsma jekk ma jkunux iddisinjati sewwa.
Meta tfassal moffa biex tifforma kompost LFRT, ir-runner tar-raġġ sħiħ huwa l-aħjar b'dijametru minimu ta '5.5 mm (0.250 in). Minbarra l-kanal sħiħ, kwalunkwe forma oħra ta 'kanal tal-fluss ikollu kantunieri li jaqtgħu, li se jżidu l-istress matul il-proċess ta' formazzjoni u jeqirdu l-effett ta 'rinfurzar tal-fibra tal-ħġieġ. Is-sistemi ta 'runners' l isfel ma 'runners miftuħa huma aċċettabbli.
Il-ħxuna minima tal-bieb għandha tkun 2mm (0.080in). Jekk possibbli, poġġi l-bieb tul tarf li ma jtellifx il-fluss tal-materjal fil-kavità. Ix-xatba fuq il-wiċċ tal-parti għandha tkun imdawra 90 ° biex tipprevjeni l-bidu tal-ksur tal-fibra u tiddegrada l-proprjetajiet mekkaniċi.
Fl-aħħarnett, agħti attenzjoni fuq il-post tal-linji tal-fużjoni u kif jaffettwaw iż-żona fejn il-partijiet huma soġġetti għal tagħbija (jew stress) meta jintużaw. Il-linja tal-fużjoni għandha titmexxa f'żona fejn il-livell ta 'tensjoni huwa mistenni li jkun aktar baxx minn tqassim razzjonali tal-bieb.
L-analiżi tal-mili tal-kompjuter tista 'tgħin tiddetermina fejn se jkunu jinsabu dawn il-linji tal-fużjoni. L-analiżi strutturali tal-elementi finiti (FEA) tista 'tintuża biex tqabbel il-post ta' tensjoni għolja u l-post tal-linja ta 'konfużjoni kif stabbilit fl-analiżi tal-mili.
Ta 'min jinnota li dawn il-partijiet u d-disinji tal-moffa huma biss rakkomandazzjonijiet. Hemm bosta eżempji ta 'komponenti li għandhom ħitan rqaq, varjazzjonijiet tal-ħxuna tal-ħajt u karatteristiċi fini jew multa li jużaw komposti LFRT biex jiksbu prestazzjoni tajba. Madankollu, aktar minn dawn ir-rakkomandazzjonijiet, aktar ħin u sforz hemm bżonn biex jiġi żgurat li l-benefiċċji sħaħ tat-teknoloġija tal-fibra twila jiġu realizzati.
It-tielet, il-kundizzjonijiet tal-ipproċessar
Il-kundizzjonijiet tal-ipproċessar huma ċ-ċavetta għas-suċċess tal-LFRT. Sakemm jintużaw il-kundizzjonijiet tal-ipproċessar korretti, huwa possibbli li tintuża magna għall-iffurmar tal-injezzjoni għal skop ġenerali u moffa mfassla sewwa biex tipprepara partijiet LFRT. Fi kliem ieħor, anke b'tagħmir xieraq u b'disinn tal-moffa, it-tul tal-fibra jista 'jbati jekk jintużawx kundizzjonijiet ħżiena ta' pproċessar. Dan jeħtieġ li jkun mifhum dak li l-fibri se jiltaqgħu magħhom waqt il-proċess tal-iffurmar u l-identifikazzjoni ta 'żoni li jikkawżaw xaħam tal-fibri eċċessiv.
L-ewwel, tissorvelja l-pressjoni ta 'wara. Il-pressjoni għolja ta 'wara tintroduċi forza ta' shear kbira fuq il-materjal li se jnaqqas it-tul tal-fibra. Meta wieħed iqis li jibda mill-pressjoni b'xejn lura u jżidha biss sakemm il-viti jitpoġġa b'mod uniformi waqt il-proċess tat-tmigħ, bl-użu ta 'pressjoni ta' wara ta '1.5 sa 2.5 bar (20 sa 50 psi) normalment ikun biżżejjed biex tinkiseb għalf konsistenti.
Il-veloċità għolja tal-kamin għandha wkoll effett negattiv. Aktar ma l-viti jduru aktar malajr, aktar ikun probabbli li l-materjal solidu u mhux imdewweb jidħol fit-taqsima tal-kompressjoni bil-kamin u jikkawża ħsara fil-fibra. Simili għar-rakkomandazzjonijiet għall-pressjoni ta 'wara, għandu jinżamm malajr kemm jista' jkun biex tistabbilizza l-minimu meħtieġ biex timla l-vit. Meta jimlew komposti LFRT, il-veloċitajiet bil-kamin ta '30 sa 70 r / min huma komuni.
Fil-proċess tal-iffurmar tal-injezzjoni, it-tidwib iseħħ permezz ta 'żewġ fatturi li jaġixxu flimkien: shear u sħana. Minħabba li l-għan huwa li tipproteġi t-tul tal-fibra fl-LFRT billi tnaqqas it-shear, aktar sħana tkun meħtieġa. Skond is-sistema tar-reżina, it-temperatura tal-kompost LFRT ipproċessat normalment tkun 10-30 ° C ogħla minn dik tal-kompost iffurmat konvenzjonali.
Madankollu, qabel ma żżid it-temperatura tal-barmil kollu l-ħin kollu, tagħti attenzjoni lit-treġġigħ lura tad-distribuzzjoni tat-temperatura tal-barmil. Normalment, it-temperatura tal-kanna titla 'hekk kif il-materjal imur mill-hopper saż-żennuna, iżda għall-LFRT huwa rakkomandat li t-temperatura tkun ogħla fid-delu. It-treġġigħ lura tad-distribuzzjoni tat-temperatura jippermetti li l-gerbub LFRT jittajbu u jdubu qabel ma jidħlu fis-sezzjoni ta 'kompressjoni għolja bil-kamin, u b'hekk jiffaċilitaw iż-żamma tat-tul tal-fibra.
