ביטול נעילה של LGF PBT Structural Power
בים העצום של פלסטיקה הנדסית, PBT נחשב לעתים קרובות כ"רכיב סטנדרטי" - הוא מחבר, בית ממסר, והפולימר הגבישי הזה "שימושי אך נוטה להתעוות". עם זאת, כאשר אנו מכניסים את המשתנה "סיבי זכוכית ארוכים" לעולם הסריג של PBT, מתרחש שינוי איכותי נפלא בכימיה ובפיזיקה.
היום, לא נדון בתקני הבדיקה המשעממים של ASTM, אבל במקום זאת, באמצעות שלוש נקודות מבט לא שגרתיות של שיפוץ עצמות, תחרות סביבתית ואמנות עיבוד, נבחן מחדש-את המיקום בפועל של LGF PBT Composite בתעשייה העכשווית.
LGF PBT: אמנות היצירה
כדי להבין את הייחודיות של שרף תרכובת LGF PBT, יש קודם כל להתחקות אחר מקורו.
גלולת PBT רגילה של סיבי זכוכית קצרים (SGF) "מעורבבת" יחד: סיבים קצרים ושרף נתונים לגזירה ולישה אינטנסיבית במכבש בורג תאומים, וכתוצאה מכך נוצרים סיבים הדומים לחצץ מפוזר על בטון, באורך של 0.2-0.4 מ"מ בלבד.
גרגירי הפלסטיק LGF PBT "טובלים" בתהליך זה. זוהי טכניקה המכונה הספגה נמסה.
דמיינו צרור רציף של סיבי זכוכית שנמשך דרך תעלת שרף PBT מותכת כמו כבל. השרף חייב לחדור לחלוטין לכל נימה בודדת תוך פרק זמן קצר ביותר, תוך שימוש בפעולה נימית. זו לא רק עטיפה פיזית, אלא גם קשר כימי בממשק. לאחר הקירור והגרנולציה, אורך החלקיקים זהה לאורכם של הסיבים (בדרך כלל 10-12 מ"מ, עם טווח של עד 5-25 מ"מ).
תובנה תעשייתית: הבדל טכנולוגי זה קובע את היתרונות הגלומים של חומרי LGF PBT. זה לא רק שילוב של "סיבי פלסטיק וזכוכית"; זהו חומר מיקרו-מורכב-מוכן מראש. אם SGF הוא כמו חיילים בודדים, LGF הוא כמו צבא-מאורגן היטב, תמיד מוכן לפריסה בתוך הזרקה.
הנדסה מיקרוסקופית של חומר GF PBT
כאשר LGF PBT מיוצר בהזרקה-, מתרחשת מהפכה הנדסית מיקרוסקופית בתוך המבנה הפנימי שלו.
אפקט קן הציפור
בשרף תרכובת SGF PBT, הסיבים מבודדים וצפים. בעוד ב-LGF PBT, למרות שהסיבים הארוכים שבורים בבורג, באופן אידיאלי הם עדיין שומרים על אורך של 2-5 מ"מ. סיבים אלו משתלבים ומשתלבים זה בזה בתוך חלל העובש, ויוצרים רשת משתלבת תלת מימדית הדומה ל"קן ציפורים".רשת זו מעניקה לחומר יכולות-תומכות בעצמם. בטמפרטורות גבוהות (קרוב לנקודת ההיתוך של PBT), שרף המטריצה התרכך, אך מסגרת הפיברגלס הזו עדיין מאפשרת למוצר לשמור על צורתו המקרוסקופית. זו הסיבה שטמפרטורת עיוות החום (HDT) של פולימר LGF PBT יכולה להתקרב לנקודת ההתכה של השרף.
משוך-מנגנון עבודה ושבר
כאשר מתרחשת פגיעה בכוח חיצוני, מרוכב SGF PBT מפגין לעתים קרובות שבר שביר - ברגע שנוצר סדק, הוא חודר במהירות למטריצה. עם זאת, LGF PBT מציג מנגנון פיזור אנרגיה מורכב. במהלך התרחבות הסדק, הוא נתקל בחסימת הסיבים הארוכים ונאלץ להסתובב, להתפצל. חשוב מכך, כדי להרוס את המבנה הזה, יש צורך "לשלוף" בכוח את סיבי הפצע מהמטריצה. "עבודת שליפת-סיבים זו דורשת הרבה יותר אנרגיה מאשר פשוט לשבור את הסיבים.
תובנות יישום: זו גם הסיבה שבגללה פלטת פלסטיק LGF PBT יכולה להחליף מתכות במודול הקדמי של מכוניות או במסגרת של מוט הפגיעה - היא לא רק קשה אלא גם בעלת מצב כשל רקיע, שיכול לספוג אנרגיה קינטית במהלך התנגשות במקום לגרום להתזות מתנפצות.
למה עלינו לשים לב?
ההיבט המאתגר ביותר ביישום שרף תרכובת LGF PBT אינו נוסחת החומר, אלא האיפוק בטכניקת העיבוד. זהו הפרדוקס הגדול ביותר שעמו מתמודדים מהנדסי הזרקה. הוצאנו הרבה כסף על סיבים ארוכים, אבל היה קל מאוד להפוך אותם לסיבים קצרים במהלך העיבוד.
כדי להשיג פלסטיזציה אחידה, תהליכים מסורתיים מעדיפים מהירות סיבוב גבוהה, לחץ גב גבוה וכוח גזירה גבוה. אבל זה הרסני עבור LGF. כוח הגזירה הוא כמו זוג מספריים, אשר יגרוס את הסיבים באופן מיידי. עיבוד LGF PBT דורש קצב עדין:
לחץ גב נמוך:רק את הבורג צריך לדחוף לאחור.
מהירות סיבוב נמוכה:מפחית גזירה מכנית.
חריץ בורג עמוק:מספק מקום לזרימת סיבים.
שער רחב:השער המחט המסורתי- אסור. יש להשתמש בחרירים פתוחים ושערים צדדיים כדי לאפשר לסיבים לזרום בצורה חלקה לתוך חלל העובש.
LGF Composite: Final Frontiers
כשאנחנו מדברים על LGF PBT, אנחנו בעצם מתכוונים ל"אזור המים העמוקים" של משקל קל בתעשיית הרכב.
בעידן 1.0, משקל קל הושג על ידי שימוש בפלסטיק עבור רכיבי פנים. בעידן 2.0, שרף תרכובת LGF PBT מחליף את השטח שנכבש במקור על ידי מתכות: מערכות מודול דלתות, מסגרות גג שמש ובתי מנוע מגבים.
באזורים אלה, המתחרים הם סגסוגות אלומיניום יצוק-מגנזיום. החוזק המרכזי של גרגירי פלסטיק LGF PBT טמון בעמידותם לזחילה.
מתכות כמעט ולא עוברות זחילה. פלסטיק רגיל יתעוות בהדרגה כמו בצק כאשר הוא נתון ללחץ ממושך-. עם זאת, LGF PBT, הודות לרשת המסגרת הפנימית שלו, מציג חוזק שימור ממדי מדהים תחת טמפרטורות גבוהות (כגון 80 מעלות - 120 מעלות) וטעינה-לטווח ארוך. משמעות הדבר היא שכאשר מכניסים תוספות מתכת (אגוזים, תותבים) לחומר LGF PBT, גם לאחר שנים של רטט ורכיבה תרמית, הם נשארים במקומם היטב מבלי להתרופף.
גלולת פלסטיק LGF PBT אינה חומר אוניברסלי. הוא יקר יותר מ-PBT רגיל, קשה יותר לעיבוד, ופני השטח שלו לא כל כך מבריק.
עם זאת, על ידי הקרבת נוחות העיבוד ואסתטיקת פני השטח, הוא זכה לקשיחות מבנית יקרת ערך, יציבות ממדית ועמידות בפני עייפות. באותם תחומים הדורשים קלות ובידוד של פלסטיק אך גם רוצים את האמינות של מתכת, LGF PBT הוא כיום אחד החומרים ההנדסיים הבודדים שיכולים למלא את החסר בצורה מושלמת.
