קשיחות גבוהה CF PP פולימר

קשיחות גבוהה CF סיבי פחמן PP פולימר

חומר LCF PP מייצג פוליפרופילן מחוזק בסיבי פחמן ארוך.

LCF PP (Long Carbon Fiber Reinforced Polypropylene) הוא ענף משמעותי בתחום של חומרים מרוכבים תרמופלסטיים בעלי ביצועים- גבוהים (LFRT - Long Fiber Reinforced Thermoplastics). זהו חומר מרוכב העשוי משרף פוליפרופילן (PP), עם סיבי פחמן רציפים (Carbon Fiber, CF) באורך של יותר מ-5 מילימטרים המשמשים כמסגרת המחזקת. הוא מיוצר באמצעות תהליכים ספציפיים כגון הספגה בפולטרוזציה. הופעתו של חומר זה אינה כרוכה רק בערבוב של שני החומרים; במקום זאת, באמצעות טכנולוגיית "סיבים ארוכים", הביצועים שלו שופרו משמעותית, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית עבור יישומים מבניים קלים ובעלי חוזק גבוה-. הוא ממלא תפקיד מכריע גם בתהליך של "החלפת פלדה בפלסטיק".

הליבה של LCF PP: חיזוק סיבים ארוכים

ההבדלים המשמעותיים בביצועים בין LCF PP מרוכבים ל-PP מחוזק בסיבים קצרים מסורתיים (SCF) נובעים ממבנה המיקרו הייחודי שלו.
סיבים קצרים (SCF):אורך הסיבים הוא בדרך כלל פחות ממילימטר אחד והוא מפוזר במטריצה ​​במהלך הזרקה, משמש בעיקר כחומר מילוי ומספק אפקט חיזוק קל, אך אינו מסוגל ליצור רשת העברת מתח יעילה.
סיבים ארוכים (LCF):אורך הסיבים תואם את אורך החלקיקים הסופי (כגון 12 מ"מ או 25 מ"מ). במהלך הזרקה, סיבים ארוכים אלו ישתרגלו ויחפפו זה לזה, ויצרו "רשת שלד סיבים" תלת-מתמשכת בתוך הרכיב.

כאשר הרכיבים נתונים לפגיעות או עומסים בכוח חיצוני, רשת השלד הזו יכולה להעביר ולהפיץ ביעילות את הלחץ, למנוע מהלחץ להתרכז בנקודה אחת ולגרום לכשל בחומר. שרף המטריצה ​​(PP) אחראי על כיסום הסיבים, עיצובם ומתן הגנה כימית.

יתרונות הביצועים העיקריים של חומר PP LCF

הכנסת סיבי פחמן ארוכים שיפרה מהותית את חסרונות הביצועים של מטריצת ה-PP, ואיפשרה לה להיות בעלת מאפיינים דומים לאלו של פלסטיק הנדסי ואפילו מתכות.

1. תכונות מכניות יוצאות דופן

חוזק ספציפי גבוה ומודול ספציפי גבוה: זהו היתרון המשמעותי ביותר של LCF PP. לסיבי פחמן עצמם יש חוזק ומודולוס גבוהים במיוחד, העולים בהרבה על אלו של סיבי זכוכית. בהשוואה למתכות, ל-LCF PP יש צפיפות נמוכה במיוחד, המאפשרת הפחתה משמעותית של משקל הרכיבים תוך שמירה על אותה קשיחות או חוזק.
עמידות מצוינת בפני פגיעות: כאשר היא נתונה לפגיעות- במהירות גבוהה, רשת הסיבים הארוכים סופגת אנרגיה דרך מנגנון הסיבים. המשמעות היא שהסיבים יתנתקו מהמטריצה ​​לפני השבירה, ותהליך זה צורך כמות גדולה של אנרגיית השפעה, מה שגורם לחומר להפגין קשיחות גבוהה במיוחד, במיוחד בסביבות-טמפרטורות נמוכות שבהן PP סטנדרטי מתפקד גרוע.
עמידות יוצאת דופן בזחילה: זחילה מתייחסת לעיוות פלסטי איטי של חומרים תחת לחץ מתמשך (במיוחד בטמפרטורות גבוהות). מסגרת הסיבים בתוך LCF PP יכולה לעמוד ביעילות בעומס תחת עומסים ארוכי טווח- כאלה, מה שהופך אותה מתאימה לרכיבים מבניים הדורשים שמירה על דיוק ממדי לאורך תקופה ארוכה, כגון תומכים ומסגרות.

2. ביצועים תרמיים אופטימליים

טמפרטורת עיוות חום גבוהה (HDT): ה-HDT של LCF PP גבוה משמעותית מזה של PP ו-LGF PP ללא שינוי. זה מצביע על כך שהוא יכול לשמור על הקשיחות המבנית שלו בטמפרטורות גבוהות יותר (כגון בתא המנוע של רכב), ובכך להרחיב את היקף היישום שלו.
מקדם התפשטות תרמית ליניארית נמוכה במיוחד (CLTE): זהו מאפיין הנדסי מרכזי של LCF PP. ה-CLTE שלו נמוך מאוד וקרוב לזה של מתכות.
יציבות ממדית: בשינויי טמפרטורה קיצוניים (כגון מחזורים קרים וחמים), עיוות העיוות של הרכיבים הוא מינימלי, מה שמבטיח את דיוק ההרכבה.

3. שמור על היתרונות הגלומים של מטריצת PP

עמידות כימית יוצאת דופן: LCF PP יורש את העמידות המצוינת של מטריצת ה-PP לכימיקלים שונים, חומצות, בסיסים, מלחים ונוזלי רכב נפוצים.
ספיגת מים נמוכה: PP הוא חומר לא-קוטבי עם ספיגת מים נמוכה במיוחד. זה גורם לרכיבי LCF PP להפגין תכונות מכניות טובות יותר באופן משמעותי ויציבות ממדית בסביבות לחות בהשוואה לחומרים מרוכבים מבוססי ניילון (PA)-.

CF PP: שדות יישום טיפוסיים

גלולת הפלסטיק LCF PP, עם תכונות קלות המשקל, החוזק והמוליכות-הגבוהות שלה, מחליפה במהירות מתכות ופלסטיקה הנדסית אחרת במגוון תחומי ייצור-מתקדמים:

תעשיית הרכב:
רכיבים מבניים: מסגרת לוח המחוונים (IP), תושבת מודול קדמי (FEM), סוללה (במיוחד ערכת סוללות EV) מגש ולוחית הגנה, מסגרת מושב, דלת תא המטען לרכב (שער הרמה) פאנל פנימי, מכלול דוושה.
סביבת המנוע: להבי מאוורר ומסגרת (טבעת מאוורר), מכסה מכסה המנוע.
רכיבים פונקציונליים: רכיבי מערכת דלק מוליכים, בית ECU (יחידת בקרה אלקטרונית) הדורש מיגון EMI.
תעשייה ומכונות:
טיפול בנוזלים: משמש כחלופה לנירוסטה או ברזל יצוק לייצור גופי המשאבה, האימפלרים, השסתומים וכו' של משאבות כימיות (מנצלים את העמידות והחוזק הכימיים שלה).
אוטומציה/רובוטיקה: רכיבי זרוע מכניים, גלגלי שיניים קלים (מנצלים את משקלו הקל והקשיחות הגבוהה).

פעילות גופנית ופנאי:למוצרים כמו שלדות מזל"ט, רכיבי אופניים ולהבי קיאק יש דרישות קפדניות ביותר למשקל ולקשיחות.

 

מוצרי אלקטרוניקה ומוצרי צריכה:
מארזים אלקטרוניים: המארזים או התומכים הפנימיים לשרתים וציוד תקשורת.
כלים-מתקדמים: מארזים קלים ובעלי חוזק-גבוה עבור כלים חשמליים-מקצועיים.

LCF PP (פוליפרופילן מחוזק בסיבי פחמן ארוכים) הוא חומר מרוכב בעל ביצועים גבוהים-. באמצעות טכנולוגיית רשת השלד הארוכים של סיבים, היא משלבת בהצלחה את העלות הנמוכה ואת העמידות הכימית של מטריצת ה-PP עם משקל קל קיצוני, קשיחות גבוהה, חוזק גבוה ומוליכות של סיבי פחמן. זוהי לא רק גרסה משודרגת של גלולת פלסטיק LGF PP, אלא גם פתרון אידיאלי עבור יישומים רבים הדורשים מוליכות, מיגון או משקל קל קיצוני, החלפת מתכות יצוק-. הבנת החשיבות של שמירה על אורך הסיבים במהלך העיבוד היא המפתח למימוש מלא של הפוטנציאל שלו.

צור איתנו קשר לקבלת הצעת מחיר