Автомобилната среда под капака изисква материали, които могат да издържат на високо механично натоварване, постоянни вибрации и повишени работни температури. В исторически план подсиленият с къси стъклени влакна полиамид (PA6-GF30 или найлон 6 GF30) е бил спецификацията по подразбиране за вентилатори и кожухи за охлаждане на радиатора. Въпреки това, полиамидът е силно хидрофилен поради полярните амидни групи в неговия полимерен скелет. Когато са изложени на висока околна влажност-често срещано явление през лятото в региони като Близкия изток, полиамидните части абсорбират влагата, което води до катастрофално намаляване с 40% на модула на опън и значително раздуване на размерите.
Структурната тайна: 12 мм непрекъснат стъклен скелет
Стандартните съединения с къси{0}}влакна (като PP GF30 или PA6 GF30) използват натрошени стъклени фрагменти обикновено с дължина под 1 mm. По време на леене под налягане тези къси парчета се ориентират в посоката на потока, създавайки силно анизотропно свиване (изкривяване) и слаби механични граници.
За разлика от това, LFT-G®пелетите се нарязват на еднаква дължина от 12 mm. Стъклените нишки се движат непрекъснато по цялата дължина на пелетата. Веднъж формовани, тези дълги влакна образуват взаимосвързан 3D подсилващ скелет вътре в детайла, разпределяйки равномерно механичните натоварвания и предотвратявайки разпространението на пукнатини.
Проверка на данните за материала: PP LGF30 срещу традиционните съединения
Следният профил с технически данни сравнява LFT-G®PP-LGF30-NG03 срещу стандартен полиамид с къси-влакна (PA6-GF30) в сухо и мокро (кондиционирано) състояние, подчертавайки структурната стабилност на полипропилена с дълги влакна.
| Механични свойства (типични) | Стандарт за изпитване | PP LGF30 (сухо / мокро) | PA6 GF30 (сухо състояние) | PA6 GF30 (мокро / климатизирано) |
|---|---|---|---|---|
| Плътност (g/cm³) | ISO 1183 | 1,15 (постоянен) | 1.36 | 1.36 |
| Водопоглъщаемост (%) | ISO 62 | < 0.01% | 1.8% | 6,5% - 8.5% (макс. насищане) |
| Якост на опън (MPa) | ISO 527 | 115 | 175 | 100 (43% спад) |
| Модул на опън (MPa) | ISO 527 | 7200 (постоянно) | 9,500 | 5500 (42% спад) |
| Назъбено въздействие по Изод (kJ/m²) | ISO 180 | 35.0 | 11.0 | 13.0 |
| Диапазон на свиване на плесен (%) | ISO 294-4 | 0,15% - 0.30% (изотропен) | 0.35% - 0.85% | 0,45% - 1.20% (анизотропна деформация) |
Доказан на място казус: Надстройка на охлаждащия кожух за автомобили в Близкия изток
Предизвикателството
Доставчик на автомобилни компоненти от ниво-1 в Близкия изток се натъкна на хронични структурни повреди с кожухите на вентилатора за охлаждане на радиатора. Оригиналните компоненти, формовани с помощта на стандартен полиамид с къси влакна (PA6-GF30), абсорбират околната влага при изключително влажни летни условия. Тази абсорбция на влага намалява твърдостта на материала с над 40%, причинявайки изкривяване и провисване на обвивката. Вследствие на това лопатките на вентилатора се намесиха в корпуса на капака, което доведе до катастрофални блокирания на двигателя, течове на охлаждаща течност и скъпи искове за гаранция.
Решението
Избраният инженерен екипLFT-G®PP-LGF30-NG03(30% полипропиленова смес, подсилена със стъклени влакна) като капка-замяна. Тъй като РР е хидрофобен полиолефин, неговият индекс на абсорбция на влага е близо до-нула (<0.05%). The long glass fiber skeleton formed an internal interlocking structural matrix, preserving high rigidity, structural shape, and torsional stiffness under high thermal loads up to 120°C without any warping.
Резултатите
- Нулево изкривяване и подуване:Поглъщането на влага на компонента спадна под 0,05%, запазвайки хлабината на размерите.
- 15% намаление на теглото:По-ниската плътност на PP (1,15 g/cm³ срещу 1,36 g/cm³ на PA6) допринесе за олекотяването на автомобила.
- 25% намаление на разходите:По-кратките времена на цикъла и елиминирането на енерго{0}}интензивното предварително-сушене, необходимо за найлоновите съединения, намаляват производствените разходи.
- Доказана надеждност:Нула повреди на полето, регистрирани за 24 месеца работа в екстремен пустинен климат в Близкия изток.
Насоки за леене под налягане за LFT-G®PP LGF30
Обработката на термопласти с дълги влакна изисква специфични машинни конфигурации, за да се избегне разграждането на влакната. Трябва да се избягват високи сили на срязване, за да се защити вътрешната 3D оптична мрежа. Следвайте тези три основни правила за обработка за оптимална производителност на частта:
Избор на винт
Използвайте инжекционен винт-с ниска компресия (L/D съотношение 18:1 до 22:1) с минимална дълбочина. Избягвайте високо{6}}контролиращи пръстени на срязване, за да запазите непрекъснатата дължина на влакното.
Температура на топене и мухъл
Поддържайте температура на топене между 200 градуса и 230 градуса. Температурите на формата трябва да се поддържат между 40 градуса и 70 градуса, за да се осигури оптимално покритие на повърхността и ниско вътрешно напрежение.
Ниско обратно налягане
Поддържайте обратно налягане ниско (0,5 до 1,5 MPa) и умерена скорост на инжектиране. Прекомерното обратно налягане смачква влакната, превръщайки вашето LFT съединение в съединение с къси влакна.
