Vi introduserer LGF TPU-materiale i GF TPU-feltet
Glassfiber-forsterket termoplastisk polyuretan (GF TPU) er et høy-komposittmateriale som på genialt vis kombinerer den utmerkede elastisiteten, slitestyrken og fleksibiliteten til termoplastisk polyuretan (TPU) med den høye styrken, stivheten og dimensjonsstabiliteten til glassfiber (GF). Fremveksten av dette materialet har betydelig utvidet bruksgrensene for ingeniørplast, spesielt under krevende forhold hvor "stivhet og fleksibilitet" er nødvendig. GF TPU-kompositt er nå i ferd med å bli en nøkkelløsning for å erstatte tradisjonelle metaller, gummi og annen teknisk plast.
Kort glassfiber (SGF) vs. lang glassfiber (LGF)
Dette er et viktig bransjeskillepunkt:
SGF TPU (kort glassfiber):Fiberlengden er vanligvis mindre enn 1 mm. Den er enkel å behandle og har en bedre overflatefinish, men ytelsesforbedringen er begrenset. Det forbedrer hovedsakelig stivheten.
LGF TPU (lang glassfiber):Fiberlengden kan holdes på 5 mm eller til og med mer enn 25 mm (i den endelige komponenten). LGF danner en tre-dimensjonal rammestruktur inne i komponenten, og forbedrer slagstyrken (slagstyrken), krypemotstanden (krypmotstanden) og slitestyrken (utmattelsesbestandigheten) betydelig. LGF TPU-materiale er hovedkraften for å oppnå "metallerstatning".
Hva er GF TPU bra for?
Enestående slagfasthet: Når komponenten utsettes for slag, kan dette tredimensjonale fiberrammeverket spre slagenergien til et større volum for overføring og absorpsjon, og effektivt forhindre utvidelse av mikrosprekker.
Utmerket anti-rustytelse: Under lang-kontinuerlig belastning (som boltforspenning eller kontinuerlig belastning-lager), kan fibermatrisen til LGF effektivt "støtte" hele strukturen, og hemme flyten av polymermatrisen betydelig, slik at komponenten kan opprettholde sin form og forbelastningskraft i lang tid.
Enestående tretthetsmotstand og holdbarhet: Når det utsettes for millioner av belastningssykluser (som vibrasjon, bøying), kan fibernettverket til LGF effektivt hemme initiering og forplantning av tretthetssprekker, slik at levetiden overskrider levetiden til SGF-komposittmaterialer. Den er svært egnet for dynamiske transmisjonskomponenter eller vibrasjonsmiljøer.
Lavere vridning og høyere dimensjonsstabilitet: Selv om alle glassfibre reduserer termisk ekspansjonskoeffisient (CLTE), låses de lange fibrene i LGF på en mer tredimensjonal og tilfeldig måte i formhulen, noe som resulterer i lignende sammentrekningshastigheter i FD- og TD-retningene. Dette reduserer komponentvridning betydelig, noe som gjør den spesielt egnet for produksjon av store og presise strukturelle komponenter.
Å skinne sterkt for ulike bransjer
Bilindustri:
NVH og chassis: Motorfester (motorbraketter), fjæringssystembøssinger, støtdemperdeksler, fjærvibrasjonsisolatorer.
Drivlinje og væsker: Transmisjonskabelkoblinger, sensorhus, drivstoffsystemklemmer,-høytrykksbrenselrørskjøter.
Struktur og interiør/eksteriør: Dørlåsaktuatorer, komponenter i luftfjæringssystem, pneumatiske rørskjøter for tunge-lastebiler.
Industriell produksjon og automatisering:
Kraftige-komponenter: Kraftige-hjul (industrielle/medisinske), industrielle ruller, transportbåndskrapere.
Kraftoverføring: Koplinger, industrigir, pneumatiske gripere (Grippers).
Tøffe miljøer: Gruvenett, komponenter til landbruksmaskiner, hydrauliske tetninger og skjøter.
Elektronikk og elektrisk:
Elektroverktøy: Hylsene til høy-elektroverktøy (spesielt LGF TPU).
Kabler og koblinger: kappene til robot- og automatiseringstransportørkabler, samt koblingshylstre med høy-holdbarhet.
Sport og fritid:
Skiutstyr: Spenner, såleplater og bakstøtter til alpinstøvler.
Ubemannede fly og utstyr: Arm av ubemannet flyramme, landingsutstyr, strukturelle komponenter til sportskameraer.
LGF TPU: Utfordringer og kontroll over prosesseringsteknikker
Helt kritisk: Tørking
TPU har en sterk hygroskopisk egenskap. Hvis fuktigheten ikke fjernes tilstrekkelig før prosessering, under høy-temperatursmelteprosessen, vil fuktigheten hydrolysere TPU-polymerkjedene, noe som resulterer i:
Hydrolysenedbrytning: Molekylvekten synker, og de mekaniske egenskapene blir alvorlig skadet.
Komponentdefekter: Det oppstår bobler, og til og med (i LGF TPU) kan fibrene bli eksponert. Derfor er det et obligatorisk prosesstrinn å bruke en effektiv tørkemaskin for avfukting for flere timers fortørking-.
Slitasje og skjæring
Skrue slitasje: Glassfiber er et svært slitende materiale. Ved bearbeiding av GF TPU-sammensatt harpiks må en herdet skrue og en reversventil (som en bimetallskrue) brukes; ellers vil produksjonslinjens levetid være ekstremt kort.
Kontrollskjær: Overdreven skrurotasjonshastighet og mottrykk kan generere en sterk skjærkraft, som er dødelig i LGF TPU-komposittbehandling - det vil forstyrre de lange fibrene for mye, og føre til at de mister ytelsesfordelene til LGF. Derfor må et behandlingsvindu med "lav skjærkraft, lavt mottrykk" tas i bruk.
Formdesign og injeksjon
Portdesign: Portens posisjon og størrelse bestemmer direkte smeltefyllingsmønsteret, som igjen bestemmer den endelige orienteringen av fibrene i komponenten (som nevnt tidligere, dette er anisotropien). Riktig muggventilasjon må implementeres for å forhindre brenning eller utilstrekkelig fylling forårsaket av innestengte gasser (inkludert gjenværende fuktighet i materialet).
Overflateutseende: GF TPU plastpellet viser ofte et "flytende fiber"-fenomen, noe som resulterer i en ru overflate. Dette begrenser den direkte påføringen på komponenter med A-utseende og krever vanligvis etter-sprøyting eller bruk av spesielle modifikasjoner (som f.eks. tilsetning av overflatesmøremidler).
LGF TPU plastpellet er et svært konstruert materiale, langt fra å være en enkel "plast med tilsatt glassfiber". Dens verdi ligger i å nøyaktig balansere stivhet, seighet, demping og holdbarhet. En grundig forståelse av de kjemiske forskjellene mellom polyester og polyeter, mikrostrukturen til LGF/SGF, designbegrensningene forårsaket av anisotropi, og de strenge prosessbetingelsene er avgjørende for at bedrifter skal kunne bruke dette høyytelsesmaterialet som et alternativ til metaller, redusere kostnader og oppnå produktinnovasjon.
