Kaip LCF PPS gali išsiveržti?
Specialiųjų inžinerinių plastikų arenoje, jei PEEK yra karūnos brangakmenis, tai LCF PPS (ilgas anglies pluoštu sustiprintas polifenileno sulfidas) yra stipriai šarvuota kovinė apsauga. Jo svarba slypi sprendžiant vieną iš sudėtingiausių prieštaravimų šiandienos aukščiausios klasės{1}}gamyboje: kaip pasiekti „ypač lengvą“ ir „didelį konstrukcinį tvirtumą“ itin aukštoje-temperatūroje ir korozinėje aplinkoje.
Kodėl mums reikia „ilgo“ anglies pluošto?
Kurdami naujos energetinės transporto priemonės šiluminio valdymo modulį arba nepilotuojamo orlaivio korpusą, inžinieriai dažnai susiduria su medžiagų pasirinkimo dilema: metalai yra per sunkūs ir turi prastą atsparumą korozijai, o įprastas trumpo{0}}pluošto plastikas yra lengvas, tačiau nuovargio lūžimas veikiant didelėms{1}}dažnėms smūgiams ir labai prastas vibracijas.
LCF PPS atsiradimas nėra tik našumo derinys; veikiau reiškia esminį darbo režimo pokytį.
Mechaninis kokybinis pokytis iš „ištraukimo“ į „lūžimą“Mikroskopinės jėgos lygyje trumpi anglies pluoštai (SCF) yra kaip žvyras betone. Veikiant per didelei jėgai, pluoštai linkę ištraukti iš matricos, todėl lūžta. Nors LCF (ilgi anglies pluoštai) komponente išlaiko ilgesnį nei 5 mm ilgį, jie nebėra nepriklausomi subjektai, o susipynę vienas su kitu, sudarydami pagrindinį tinklą.
Anti-reologinė „laiko{1}}stabdymo technika“Metalų nuovargis, plastiko šliaužimas. Tačiau esant ilgalaikėms apkrovoms, viršijančioms 120 laipsnių, LCF PPS plastiko granulės demonstruoja stulbinantį matmenų stabilumą. Ilgi anglies pluoštai yra tarsi daugybė mažų „sausgyslių“, tvirtai prigludusių prie PPS molekulinių grandinių ir laikui bėgant slopinančios jų plastines deformacijas.
Gamybos proceso „taškas{0}}to-taškas“.
Infiltracijos menas: Pultrusijos procesas
Skirtingai nuo įprastų modifikuotų plastikų „dvigubo sraigto maišymo“, LCF PPS plastiko granulės turi taikyti lydalo infiltracijos pultruzijos technologiją.
Iššūkiai:PPS lydalo sklandumas yra labai jautrus temperatūrai, o anglies pluošto pluoštas (Tow) susideda iš tūkstančių atskirų gijų, kurios yra labai tankios.
Techninė esmė:Reikia suprojektuoti specialius infiltracinius purkštukus. Per labai trumpą laiką didelio -klampumo PPS reikia jėga įspausti į kiekvieną atskirą siūlą, kad būtų gauta viena{2} gijų danga. Jei įsiskverbimas bus nepilnas, tarp pluoštų atsiras tarpai, o po formavimo ženkliai sumažės tarpsluoksnio šlyties stipris.
Įpurškimo liejimo kompromisas: kova dėl ilgio išsaugojimo
Geros granulės yra tik pusgaminiai, o galutinis našumas priklauso nuo liejimo įpurškimo proceso. Tai buvo nepaprasta ir kokybiška{1}}operacija:
Varžtų pasirinkimas:Reikia atsisakyti įprastų didelės šlyties{0}}sraigtų ir pasirinkti specialius varžtus su mažu suspaudimo laipsniu ir giliais grioveliais. Lydalą reikia stumti į priekį „švelniai“.
Srauto kanalo dizainas:Bet kokie stačiakampiai posūkiai-ar adatiniai-spygliai yra ilgų pluoštų „laužymo mašinos“. Formos konstrukcija turi atitikti „didelės spyruoklės, viso skerspjūvio srauto“ principą, maksimaliai sumažinant mechaninį pluoštų kirpimą.
LCF PPS: taikymas mūšio lauke
LCF PPS taikymo logika labai aiški: ji atsiranda tik tose srityse, kuriose įprastas inžinerinis plastikas „negali išgyventi“.
1 scena: cheminės korozijos „negyva zona“.
Tipiškas atvejis: elektroninis siurblio sparnuotė ir korpusas automobilio šilumos valdymo sistemoje.
Logika: Šiuolaikinis aušinimo skystis pasižymi itin dideliu pralaidumu aukštoje temperatūroje. Nailonas (PA) sugeria vandenį, todėl matmenys išsiplėtė ir sparnuotė užstringa; metalams reikia brangių antikorozinių dangų. PPS iš prigimties yra atsparus hidrolizei, o rūgštinė-bazė, kartu su dideliu LCF standumu, tapo absoliučiu šios srities lyderiu.
2 scena: „Nematomas skydas“ nuo elektromagnetinių trukdžių
Įprastas atvejis: milimetro{0}}bangų radarų laikikliai, IGBT modulių korpusai.
Logika: anglies pluoštas iš prigimties yra geras laidininkas. LCF PPS, nors ir teikia struktūrinę paramą, natūraliai sudaro laidų tinklą, efektyviai apsaugodamas nuo elektromagnetinių trukdžių (EMI). Palyginti su „plastiko + laidžia danga“ arba „metalinėmis štampavimo dalimis“, pasiekiamas struktūros ir funkcijos derinys, žymiai sumažinant sistemos sąnaudas.
Nagrinėdami LCF PPS dervą, neturėtume žiūrėti tik kaip į „tvirtesnį plastiką“. Tai yra žingsnis į priekį medžiagų mokslo srityje, siekiant bionikos -, imituojančios kaulų (ilgųjų skaidulų) ir raumenų (dervos) sinergiją.
Gamybos pramonei LCF PPS plastiko granulių vertė slypi ne dalelių kilogramo kainoje, o projektuotojams teikiamose sistemingose sąnaudų mažinimo galimybėse, tokiose kaip „plieno pakeitimas plastiku, komponentų integravimas ir antrinio apdirbimo panaikinimas“. Subrendus perdirbto anglies pluošto technologijai, ateityje LCF PPS kompozitas sukurs naują pramoninę sistemą įvairiose srityse, nuo plataus vartojimo elektronikos iki mažo aukščio pramonės.
Susisiekite su medžiagų ekspertu
