تأسست شركة Xiamen LFT Composite Plastic Co. ، LTD في عام 2009 ، وهي شركة عالمية تحمل اسمًا تجاريًا لمواد اللدائن الحرارية المقواة بالألياف الطويلة التي تدمج البحث والتطوير في المنتجات ، البحث والتطوير ، والإنتاج والتسويق. لقد حصلت منتجاتنا من LFT على شهادة نظام ISO9001 و 16949 وحصلت على الكثير من العلامات التجارية وبراءات الاختراع الوطنية ، والتي تغطي مجالات السيارات والأجزاء العسكرية والأسلحة النارية والفضاء والطاقة الجديدة والمعدات الطبية وطاقة الرياح والطاقة والمعدات الرياضية ، إلخ.

يتم استخدام اللدائن الحرارية المقواة بالألياف الطويلة (LFRT) في تطبيقات قولبة الحقن ذات الأداء الميكانيكي العالي. بينما توفر تقنية LFRT خصائص قوة وصلابة وتأثير جيدة ، فإن الطريقة التي تتم بها معالجة هذه المادة تلعب دورًا مهمًا في تحديد الخصائص التي يمكن تحقيقها في الجزء الأخير.

من أجل تشكيل LFRTs بنجاح ، من الضروري فهم بعض خصائصها الفريدة. أدى فهم الاختلافات بين LFRTs واللدائن الحرارية المقواة التقليدية إلى دفع تطوير المعدات والتصميم وتقنيات المعالجة لتعظيم قيمة وإمكانات LFRTs.

الفرق بين LFRT والمركبات القصيرة التقليدية المدعمة بالألياف الزجاجية هو طول الألياف. في LFRT ، يكون طول الألياف هو نفسه طول الكريات. هذا يرجع إلى حقيقة أن معظم LFRT يتم إنتاجه من خلال عملية صب pultrusion بدلاً من مزج القص.

في تصنيع LFRT ، يتم سحب الجر المستمر من الألياف الزجاجية غير المجدولة أولاً في رأس القالب للطلاء والتشريب بالراتنج ، وبعد الخروج من رأس القالب ، يكون هذا الشريط المستمر من البلاستيك المقوى إما قصيرًا أو محببًا ، وعادة ما يكون لأطوال من 10 إلى 12 ملم. على النقيض من ذلك ، تحتوي مركبات الألياف الزجاجية التقليدية القصيرة على ألياف مقطوعة بطول 3 إلى 4 مم فقط ، والتي يتم تقليلها إلى أقل من 2 مم في آلة بثق القص.

يساعد طول الألياف في كريات LFRT على تحسين الخصائص الميكانيكية لـ LFRT - تزداد مقاومة الصدمات أو المتانة مع الحفاظ على الصلابة. طالما تحافظ الألياف على طولها أثناء عملية التشكيل ، فإنها تشكل "هيكلًا داخليًا" يوفر خصائص ميكانيكية رائعة. ومع ذلك ، فإن عملية القولبة السيئة يمكن أن تحول منتجًا طويل الألياف إلى مادة قصيرة الألياف. إذا تم اختراق طول الألياف أثناء عملية التشكيل ، فلا يمكن تحقيق المستوى المطلوب من الأداء.

من أجل الحفاظ على طول الألياف أثناء عملية صب LFRT ، هناك ثلاثة جوانب مهمة يجب مراعاتها: آلة التشكيل بالحقن ، تصميم الجزء والعفن ، وظروف المعالجة.

1. اعتبارات المعدات

السؤال المتكرر حول معالجة LFRT هو ما إذا كان من الممكن قولبة هذه المواد باستخدام معدات القولبة بالحقن الموجودة لدينا. في معظم الحالات ، يمكن أيضًا استخدام المعدات المستخدمة في تشكيل مركبات الألياف الأساسية في تشكيل LFRT ، وفي حين أن معدات تشكيل الألياف الأساسية النموذجية مناسبة لمعظم أجزاء ومنتجات LFRT ، يمكن إجراء بعض التعديلات على المعدات للمساعدة بشكل أفضل في الحفاظ على طول الألياف .

يعد المسمار اللولبي للأغراض العامة مع قسم "قياس ضغط التغذية" مناسبًا تمامًا لهذه العملية ، ويمكن تقليل قص الألياف المدمرة عن طريق خفض نسبة الضغط في قسم القياس. تعد نسبة ضغط القياس التي تبلغ تقريبًا 2: 1 مثالية لمنتجات LFRT. براغي التصنيع والبراميل والمكونات الأخرى من السبائك المعدنية الخاصة ليست ضرورية لأن LFRT لا تتآكل بقدر اللدائن الحرارية المقواة بالألياف الزجاجية المختصرة التقليدية.

قطعة أخرى من المعدات التي قد تستفيد من مراجعة التصميم هي طرف الفوهة. يسهل معالجة بعض المواد البلاستيكية الحرارية باستخدام طرف فوهة مستدقة عكسية تخلق درجة عالية من القص حيث يتم حقن المادة في تجويف القالب. ومع ذلك ، يمكن لطرف الفوهة هذا أن يقلل بشكل كبير من طول الألياف لمركبات الألياف الطويلة. لذلك ، يوصى باستخدام مجموعة صمام / طرف فوهة مشقوق بتصميم "التدفق الحر" بنسبة 100٪ ، مما يسمح للألياف الطويلة بالمرور بسهولة عبر الفوهة إلى الجزء.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون قطر الفتحات وفتحات البوابة 5.5 مم (0.250 بوصة) أو أكثر وليس لها حواف حادة. من المهم فهم كيفية تدفق المواد عبر معدات القولبة بالحقن وتحديد مكان القص الذي سيفتت فيه الألياف.

ثانيًا. تصميم المكونات والعفن

تصميم الأجزاء والعفن الجيد يقطع شوطًا طويلاً نحو الحفاظ على طول ألياف LFRT. يؤدي التخلص من الزوايا الحادة حول حواف الأجزاء ، بما في ذلك خطوط الأضلاع وعلامات التبويب والميزات الأخرى ، إلى تجنب الضغوط غير الضرورية في الجزء المصبوب ويقلل من تآكل الألياف.

يجب أن تكون الأجزاء ذات تصميم جدار اسمي بسماكة جدار موحدة ومتسقة. يمكن أن تؤدي الاختلافات الكبيرة في سمك الجدار إلى تعبئة غير متسقة واتجاه ألياف غير مرغوب فيه في الجزء. حيث يجب أن تكون الأجزاء أكثر سمكًا أو أقل سمكًا ، تجنب التغيرات المفاجئة في سمك الجدار لتجنب تكوين مناطق قص عالية يمكن أن تتلف الألياف وتكون مصدرًا لتركيزات الضغط. عادة ما تحاول فتح البوابة في الجدار السميك وتدفق في الجزء الأرق ، مع الاحتفاظ بنهاية الحشو في الجزء الأرق.

تشير مبادئ التصميم البلاستيكية الجيدة العامة إلى أن الحفاظ على سمك الجدار أقل من 4 مم (0.160 بوصة) سيعزز التدفق المنتظم الجيد ويقلل من احتمالية حدوث الخدوش والفراغات. بالنسبة لمركبات LFRT ، يكون سمك الجدار الأمثل عادة حوالي 3 مم (0.120 بوصة) ، وبسماكة لا تقل عن 2 مم (0.080 بوصة). مع سماكة الجدار أقل من 2 مم ، تزداد احتمالية كسر ألياف المادة عند دخولها القالب.

الجزء هو جانب واحد فقط من التصميم ؛ من المهم أيضًا النظر في كيفية دخول المادة إلى القالب. عندما يوجه العداؤون والبوابات المواد إلى التجويف ، يمكن أن يحدث قدر كبير من تكسر الألياف في هذه المناطق دون تصميم مناسب.

عند تصميم قالب لقولبة مركبات LFRT ، يكون العداء المستدير بالكامل بقطر لا يقل عن 5.5 مم (0.250 بوصة) هو الأمثل. أي شكل من أشكال العدّاء بخلاف العدّاء المستدير بالكامل سيكون له زوايا حادة ، ويمكن أن يتلف تعزيز الألياف الزجاجية عن طريق إضافة الضغط أثناء عملية التشكيل. أنظمة العداء الساخن ذات البوابات المفتوحة مقبولة.

يجب ألا تقل سماكة البوابة عن 2 مم (0.080 بوصة). إذا أمكن ، حدد موقع البوابة على طول الحافة التي لا تعيق تدفق المواد إلى التجويف. يجب تدوير البوابات الموجودة على سطح الجزء بزاوية 90 درجة لمنع بدء فواصل الألياف التي قد تؤدي إلى تدهور الخواص الميكانيكية.

أخيرًا ، من المهم الانتباه إلى موضع خطوط الاندماج ومعرفة كيفية تأثيرها على المناطق التي ستتعرض لأحمال (أو ضغوط) عند استخدام الجزء. يجب نقل خطوط الاندماج إلى المناطق التي من المتوقع أن تكون مستويات الضغط فيها أقل من خلال تخطيط البوابة المناسب.

يمكن أن يساعد تحليل تعبئة القالب المحوسب في تحديد مكان وضع خطوط الانصهار هذه. يمكن استخدام تحليل العناصر الهيكلية المحدودة (FEA) لمقارنة مواقع الضغوط العالية مع مواقع خطوط الانصهار المحددة في تحليل ملء القالب.

وتجدر الإشارة إلى أن تصميمات الأجزاء والعفن هذه هي مجرد توصيات. هناك العديد من الأمثلة على الأجزاء ذات الجدران الرقيقة ، وتغيرات سمك الجدار ، والميزات الدقيقة أو الدقيقة التي تستخدم مجمعات LFRT لتحقيق أداء جيد. ومع ذلك ، كلما ابتعد المرء عن هذه التوصيات ، زاد الوقت والجهد اللازم لضمان تحقيق الفوائد الكاملة لـ LFRT.

ثالثا. ظروف المعالجة

تعتبر ظروف المعالجة بالغة الأهمية لنجاح LFRT. مع ظروف المعالجة الصحيحة ، من الممكن تحضير أجزاء LFRT جيدة باستخدام آلة قولبة بالحقن عالمية وقالب مصمم بشكل صحيح. بمعنى آخر ، حتى مع تصميم المعدات والقوالب المناسبين ، قد يتعرض طول الألياف للخطر إذا تم استخدام ظروف معالجة سيئة. يتطلب هذا فهمًا لما ستواجهه الألياف أثناء عملية التشكيل وتحديد المناطق التي ستسبب قصًا مفرطًا للألياف.

أولاً ، قم بمراقبة الضغط الخلفي. يقدم الضغط المرتفع قوى القص الكبيرة في المادة التي تقلل من طول الألياف. بالنظر إلى البدء بضغط عكسي صفري وزيادته فقط إلى النقطة التي يعود فيها المسمار بشكل موحد أثناء التغذية ، فإن الضغط المرتد من 1.5 إلى 2.5 بار (20 إلى 50 رطل / بوصة مربعة) يكون عادةً كافيًا للحصول على تغذية ثابتة.

سرعات اللولب العالية لها تأثير ضار أيضًا. كلما زاد دوران المسمار ، زادت احتمالية دخول المواد الصلبة والمواد غير المنصهرة إلى قسم الضغط في البرغي مما يتسبب في تلف الألياف. على غرار توصيات الضغط الخلفي ، يجب الحفاظ على السرعة منخفضة قدر الإمكان إلى أدنى مستوى مطلوب لتثبيت المسمار المملوء. تعتبر سرعات اللولب من 30 إلى 70 دورة / دقيقة شائعة عند تشكيل مركبات LFRT.

أثناء القولبة بالحقن ، يحدث الذوبان من خلال عاملين يعملان معًا: القص والحرارة. نظرًا لأن الهدف هو الحفاظ على طول الألياف في LFRT عن طريق تقليل القص ، فستكون هناك حاجة إلى مزيد من الحرارة. اعتمادًا على نظام الراتينج ، فإن درجة الحرارة التي تتم عندها معالجة مركبات LFRT ستكون عادةً أعلى من 10 إلى 30 درجة مئوية من المركبات المقولبة التقليدية.

ومع ذلك ، قبل زيادة درجة حرارة البرميل ببساطة عبر اللوح ، انتبه لتوزيع درجة حرارة البرميل العكسي. عادة ، ترتفع درجات حرارة البرميل مع انتقال المواد من القادوس إلى الفوهة ؛ ومع ذلك ، بالنسبة إلى LFRT ، يوصى بدرجات حرارة أعلى في القادوس. يؤدي عكس توزيع درجة الحرارة إلى تليين حبيبات LFRT وذوبانها قبل أن تدخل قسم الضغط في المسمار عالي القص ، مما يسهل الاحتفاظ بطول الألياف.

ملاحظة أخيرة بشأن المعالجة تتعلق باستخدام المواد المعاد استخدامها. عادةً ما ينتج عن طحن الأجزاء المصبوبة أو العصي أطوال ألياف أقل ، لذلك يمكن أن تؤثر إضافة مواد إعادة الاستخدام على طول الألياف الكلي. من أجل عدم تدهور الخصائص الميكانيكية بشكل كبير ، فإن الحد الأقصى الموصى به من المواد المسترجعة هو 5٪. يمكن أن تؤثر الكميات الكبيرة من الاستعادة سلبًا على الخصائص الميكانيكية مثل قوة التأثير.