Kaip LFT{0}}G PA6 LCF30 pakeitė aliuminį čiuožimo rėmuose

Atvejo analizė: LFT{0}}G^®PA6 LCF30 pakeičia metalą čiuožimo batų pakabos rėmuose

Dešimtmečius didelio našumo -čiuožimo batų pakabos rėmai - yra esminis konstrukcinis komponentas, pernešantis kiekvieną jėgos unciją nuo sportininko pėdos į ledą -, buvo gaminami iš aliuminio. Tačiau už metalus gresia bausmė: svoris, vibracija ir korozija.

Šiame atvejo tyrime nagrinėjama, kaip LFT{0}}G^® PA6 LCF30 - a ilga anglispluoštu sustiprintas poliamidas 6junginys su 30 % nepertraukiamo anglies pluošto - sėkmingai pakeitė aliuminį aukščiausios kokybės čiuožimo batų pakabos rėme, todėl labai pagerėjo visos pagrindinės metrikos..

Iššūkis: struktūrinis komponentas, patiriantis didelį stresą

Pakabos rėmas didelio našumo{0}}čiuožimo bateliuose yra esminė sportininko ir ledo sąsaja. Jis turi atlaikyti pasikartojančius šuolių smūgius, dinaminę apkrovą dėl krypties pasikeitimų ir nuolatinę vibraciją -, išlaikant tikslų matmenų stabilumą.

Tradiciniai aliuminio rėmai buvo pakankamai tvirti, tačiau iškėlė tris pagrindines problemas:

• Per didelis svoris- lėtėja pagreitis ir didėja sportininko nuovargis per ilgas sesijas
• Vibracijos perdavimas- atšiauri važiavimo kokybė, sukelianti diskomfortą, sumažintą kontrolę ir raumenų įtempimą
• Korozija ir priežiūra- aliuminio rėmus reikia nuolat prižiūrėti esant šlapiam ledui

Gamintojui reikėjo sprendimo, kuris atitiktų arba viršytų aliuminio konstrukcines charakteristikas, tuo pačiu sumažindamas svorį, slopindamas vibraciją ir pašalindamas susirūpinimą dėl korozijos.

Sprendimas: LFT{0}}G^®PA6 LCF30

LFT-G^®inžinieriai pasiūlė sprendimą naudojantPA6 LCF30- ilga anglies pluoštu sustiprintas poliamido 6 junginys su30% ištisinio anglies pluoštoturinį. Skirtingai nuo trumpo-pluošto medžiagų, kurių pluoštai paprastai yra mažesni nei 1 mm, LFT-G® PA6 LCF30 išsaugo pluošto ilgį10-12 mm, sukuriant trimatį{0}}sutvirtinimo tinklą polimerinėje matricoje.

LFT-G^®PA6 LCF30 buvo pasirinktas šiai programai dėl unikalaus savybių derinio:

• Itin-lengvas- tankis tik 1,30 g/cm³, palyginti su . 2.70 g/cm³ aliuminio
• Didelis specifinis stiprumas- stiprumo- ir -svorio santykis viršija aliuminio
• Puikus atsparumas nuovargiui- 10⁷ ciklai esant 70 MPa
• Puikus vibracijos slopinimas- sumažinti atšiaurumą ir pagerinti komfortą
• Be korozijos-- pašalinant priežiūros problemas drėgnoje aplinkoje
• Dizaino laisvė- sudėtingos geometrijos vienu įpurškimo būdu

Veiklos rezultatai: svarbūs skaičiai

Po išsamių bandymų -, įskaitant lenkimo bandymus, smūgio bandymus, ciklinio nuovargio bandymus ir lauko bandymus su profesionaliais čiuožėjais - LFT-G^®PA6 LCF30 pateikė išmatuojamų kiekvienos pagrindinės našumo metrikos patobulinimų:

• 45% svorio sumažinimaspalyginti su aliuminiu -, tai reiškia greitesnį pagreitį, didesnius šuolius ir sumažintą sportininko nuovargį
• 4 kartus didesnis atsparumas smūgiamspalyginti su trumpais -pluošto junginiais -, kurie yra būtini norint atlaikyti pasikartojančius šuolius ir nusileidimus
• Puikus nuovargio veikimas- 10⁷ ciklai esant 70 MPa, atitinkantys arba viršijantys aliuminio patvarumą
• Patobulintas vibracijos slopinimas- sumažinti atšiaurumą ir pagerinti komfortą, kontrolę bei raumenų atsistatymą
• Nulis korozijos- pašalinant priežiūros problemas drėgnoje ledo aplinkoje
• Dizaino lankstumas- sudėtingos integruotos geometrijos, pasiekiamos vienu liejimo įpurškimo etapu, pašalinant antrinį CNC apdirbimą
• Kaštų efektyvumas- sutvirtėjo liejimas ir sutrumpėjo ciklo laikas20% mažesnė bendra dalių kainapalyginti su apdirbtu aliuminiu

Kodėl ilgas anglies pluoštas daro skirtumą

Našumo skirtumas tarp LFT{0}}G^®PA6 LCF30 ir įprastiniai trumpo{2}}pluošto anglies pluošto junginiai priklauso nuo vieno dalyko:pluošto architektūra.

Trumpų-pluošto junginių anglies pluoštai paprastai yra trumpesni nei 1 mm. Jie suteikia pradinį sutvirtinimą, tačiau pasižymi ribotu atsparumu įtrūkimų plitimui ir nuovargiui. Esant pakartotiniam įtempimui, trumpi pluoštai išsitraukia iš matricos, prasideda įtrūkimai ir atsiranda gedimas.

LFT{0}}G^®PA6 LCF30, ištisinis anglies pluoštas yra išsaugotas10-12 mm ilgiosumaišymo metu. Šie ilgi anglies pluoštai sudaro atrijų{0}}matų skeleto tinkląpoliamido matricoje, kuri tiekia:

• Puikus krovinio perdavimas- įtampa paskirstoma platesniame tinkle, todėl sumažėja lokalizuotų viršūnių skaičius
• Plyšio areštas- ilgo anglies pluošto tiltas ir sulaiko mikro-įtrūkimus prieš jiems išplitus
• Energijos absorbcija- anglies pluošto tinklas sugeria ir išsklaido smūgio energiją efektyviau nei stiklo pluoštas
• Atsparumas nuovargiui- tinklas išlaiko vientisumą per milijonus įkėlimo ciklų
• Matmenų stabilumas- sumažintas valkšnumas ir šiluminis plėtimasis užtikrina tikslumą esant apkrovai

Išvada: čiuožimo įrangos ateitis yra sudėtinė

Čiuožimo batų pakabos rėmo atvejo tyrimas rodo aiškią tiesą:LFT-G^®PA6 LCF30 yra ne tik lengvesnė aliuminio - alternatyva, bet ir puiki alternatyva.

45 % sumažintas svoris, 4 kartus didesnis atsparumas smūgiams, ilgaamžiškumas nuovargiui, nulinė korozija ir 20 % mažesnė dalių kaina, LFT-G^®PA6 LCF30 pateikė sprendimą, kuris pranoko aliuminį pagal kiekvieną metriką, kuri yra svarbi tiek sportininkams, tiek gamintojams.

Sporto įrangos gamintojams, siekiantiems peržengti našumo ribas, klausimas nebėraarapsvarstyti ilgo anglies pluošto termoplastiką -, betkuriostermoplastinis partneris gali pateikti medžiagų patirtį, inžinerinę pagalbą ir patikimą tiekimą, kad tai įvyktų.