LGF се сравнява с SGF Composite
В областта на модифицирането на инженерни-пластмаси с висока ефективност подсилването със стъклени влакна несъмнено е най-зрелият и широко прилаган технически подход. За много инженери и купувачи обаче един на пръв поглед прост параметър - дължина на влакното - често се подценява.
Когато говорим за подсилени със стъклени влакна термопласти, късите стъклени влакна (SGF) и дългите стъклени влакна (LGF), въпреки че имат сходни състави, показват значително различни характеристики от микроструктурата до макроскопичните характеристики. Тази статия ще ви отведе дълбоко във вътрешността на материала, за да сравните основната логика и границите на приложение на тези два материала.
Произход: Генетични разлики
Разликите между двете са предопределени на производствената линия.
Късите стъклени влакна (SGF) са "традиционният стандарт" в индустрията. Производството му обикновено се извършва в дву-шнеков екструдер, където късо-влакната се смесват със смолата и се стопяват. По време на този процес интензивната механична сила на срязване разрушава стъклените влакна, което води до това, че влакната в крайните частици обикновено са много къси (около 0,2 mm - 0.4 mm). Този процес е високоефективен и-рентабилен, така че SGF се превърна в предпочитания избор за повечето модифицирани пластмаси.
За разлика от тях дългите стъклени влакна (LGF) имат по-„възвишен“ произход. Произвежда се с помощта на процеса на пултрузия с-кабелно покритие. Сноповете стъклени влакна се потапят изцяло в разтопената смола в специална форма и след това се издърпват като кабел, последвано от охлаждане и гранулиране. При този процес дължината на частиците е същата като дължината на влакното (обикновено 10 mm - 12 mm или дори по-дълго). Този специален процес е предназначен да увеличи максимално целостта на влакната, полагайки основата за последващи скокове в производителността.
GF Материал: Вътрешна структура
Ако увеличим под микроскоп, ще видим две напълно различни сцени, които са основната причина за разликите в производителността между двете.
В компонентите от къси стъклени влакна фините влакна са разпръснати като клечки за зъби в матрицата от смола. Въпреки че могат да подобрят твърдостта на материала, влакната работят независимо едно от друго и нямат взаимни връзки. При стрес те играят главно ролята на "запълване и укрепване".
Но вътре в компонентите от дълги стъклени влакна ситуацията е напълно различна. След леене под налягане, въпреки че дължината на влакното ще бъде донякъде намалена, запазената дължина все още може да достигне повече от 1 mm - 3 mm (повече от 10 пъти по-голяма от тази на късите стъклени влакна). По-важното е, че тези дълги влакна са огънати и преплетени в компонента, образувайки три-измерна „скелетна мрежа“. Тази мрежова структура е като стоманени пръти в бетон, плътно заключващи целия материал заедно.
Игра за изпълнение
Именно поради тази „рамкова мрежа“ дългите стъклени влакна са упражнили почти цялостно потискане на късите стъклени влакна по отношение на механичните свойства, особено при екстремни условия:
1. Качествена промяна в устойчивостта на удар.Това е най-основното предимство на LGF материала. Когато материалът с къси стъклени влакна е подложен на въздействие на външна сила, пукнатините могат лесно да заобиколят късите влакна и бързо да се разширят, а влакната са склонни да бъдат издърпани, което води до крехко представяне на материала. Въпреки това, виещата се мрежа вътре в дългите стъклени влакна може ефективно да абсорбира и разпръсне енергията на удара. За да се разшири пукнатината, тя трябва да преодолее препятствието на дългите влакна и дори да изисква счупване на влакната. Поради това ударната якост на прореза на LGF материала обикновено е 2–3 пъти по-голяма от тази на SGF и той остава здрав дори в среда с ниска-температура.
2. В биткасрещу висока температура и издръжливостПри продължително -натоварване пластмасите са склонни към „пълзене“ (т.е. трайна деформация възниква с течение на времето). Късите влакна са твърде къси, за да предотвратят ефективно плъзгането на полимерните вериги. Въпреки това мрежовата структура от дълги стъклени влакна може здраво да "задържи" матрицата от смола, като значително възпрепятства пълзенето. Нещо повече, при високи-температурни среди, висока{7}}температурна якост на умора на LGF материалите далеч надвишава тази на SGF. Това прави LGF идеалният избор за компоненти на автомобилни двигатели, структурни части и т.н., които трябва да издържат на променлива среда на напрежение.
3. Конкуренцията за стабилност на размеритеИнжекционно формованите части често се сблъскват с проблема с деформацията на изкривяване, която често се причинява от анизотропията в резултат на подравняването (ориентацията) на влакната по посока на потока. Ориентацията на късите стъклени влакна е изключително силна, което прави формованите части податливи на огъване. Въпреки това, дългите стъклени влакна, въпреки че също са ориентирани поради взаимното си навиване, осигуряват задържаща сила и във вертикална посока. Това води до по-равномерна степен на свиване и по-малка деформация за LGF формовани части, което ги прави изключително подходящи за производство на големи компоненти със строги изисквания за точност на размерите.
Защо LGF и SGF съществуват едновременно?
Тъй като производителността на дългите стъклени влакна е толкова превъзходна, защо те не са заменили напълно късите стъклени влакна? Причината е, че в областта на материалите няма идеален материал; има само най-подходящите материали. Късите стъклени влакна все още имат предимства в следните аспекти:
Първо, има аспект на удобството на обработка и външния вид. Обработката на дълги стъклени влакна изисква изключително внимателен контрол на процеса, за да се предотврати счупването на влакната, и е предразположена към "плаващи влакна", което води до грапава повърхност. От друга страна, късите стъклени влакна имат добра течливост и техните повърхности могат лесно да бъдат направени гладки и блестящи. За продукти с високи изисквания за външен вид, сложни структури и умерени изисквания за здравина, като потребителски електронни корпуси, SGF остава лидер.
Следващият аспект е разход{0}}ефективността. Разходите за суровини и разходите за обработка на LGF обикновено са по-високи от тези на SGF. В тези общи области, които не изискват изключителна устойчивост на удар или устойчивост на пълзене, използването на LGF несъмнено е случай на свръх-производителност и загуба на разходи.
Следователно конкуренцията между дългите стъклени влакна и късите стъклени влакна не е просто въпрос на превъзходство или малоценност; по-скоро се крие в разделянето на сценариите за приложение. Ако целта ви е да „замените стоманата с пластмаса“ и се нуждаете от материала, който да издържа на значителни удари, да издържа на дългосрочни-тежки натоварвания или да замените частите от-отляти под налягане от алуминиева сплав, за да постигнете леко тегло, тогава дългите стъклени влакна (LGF) са незаменимо решение с висока-производителност.
Ако вашият продукт се фокусира повече върху изискан външен вид, сложна структура и се стреми главно към основна твърда опора, с ниско изискване за изключителна здравина, тогава късите стъклени влакна (SGF) са най-добрият избор, който балансира производителност и цена.
Свържете се с експерт по материали
