Mae LGF yn Cymharu â SGF Composite
Ym maes addasu plastigau peirianneg perfformiad uchel, yn ddiamau, atgyfnerthu ffibr gwydr yw'r dull technegol mwyaf aeddfed a ddefnyddir yn eang. Fodd bynnag, i lawer o beirianwyr a phrynwyr, mae paramedr sy'n ymddangos yn syml - hyd ffibr - yn aml yn cael ei danamcangyfrif.
Pan fyddwn yn siarad am thermoplastigion wedi'u hatgyfnerthu â ffibr gwydr, mae ffibrau gwydr byr (SGF) a ffibrau gwydr hir (LGF), er bod ganddynt gyfansoddiadau tebyg, yn arddangos nodweddion tra gwahanol o'r microstrwythur i'r perfformiad macrosgopig. Bydd yr erthygl hon yn mynd â chi'n ddwfn i du mewn y deunydd i gymharu rhesymeg sylfaenol a ffiniau cymhwyso'r ddau ddeunydd hyn.
Tarddiad: Gwahaniaethau Genetig
Mae'r gwahaniaethau rhwng y ddau wedi'u pennu ymlaen llaw ar y llinell gynhyrchu.
Ffibr gwydr byr (SGF) yw'r "safon draddodiadol" yn y diwydiant. Fel arfer caiff ei gynhyrchu mewn allwthiwr sgriw dwbl, lle mae ffibrau wedi'u torri'n fyr yn cael eu cymysgu â'r resin a'u toddi. Yn ystod y broses hon, mae grym cneifio mecanyddol dwys yn torri'r ffibrau gwydr, gan olygu bod y ffibrau yn y gronynnau terfynol fel arfer yn fyr iawn (tua 0.2 mm - 0.4 mm). Mae'r broses hon yn effeithlon iawn ac yn gost-effeithiol, felly SGF yw'r dewis a ffefrir ar gyfer y mwyafrif o blastigau wedi'u haddasu.
Mewn cyferbyniad, mae gan ffibr gwydr hir (LGF) darddiad mwy "dyrchafol". Mae'n cael ei gynhyrchu gan ddefnyddio'r broses pultrusion wedi'i orchuddio â chebl. Mae'r bwndeli ffibr gwydr yn cael eu trochi'n llawn yn y resin tawdd mewn mowld penodol ac yna'n cael eu tynnu allan fel cebl, ac yna oeri a gronynnu. O dan y broses hon, mae hyd y gronynnau yr un fath â'r hyd ffibr (yn nodweddiadol 10 mm - 12 mm neu hyd yn oed yn hirach). Mae'r broses arbennig hon wedi'i chynllunio i wneud y mwyaf o gyfanrwydd y ffibrau, gan osod y sylfaen ar gyfer llamu perfformiad dilynol.
Deunydd GF: Strwythur Mewnol
Os byddwn yn chwyddo i mewn o dan ficrosgop, byddwn yn gweld dwy olygfa hollol wahanol, sef y rheswm sylfaenol dros y gwahaniaethau perfformiad rhwng y ddau.
Mewn cydrannau ffibr gwydr byr, mae'r ffibrau mân yn cael eu gwasgaru fel pigau dannedd o fewn y matrics resin. Er y gallant wella anystwythder y deunydd, mae'r ffibrau'n gweithredu'n annibynnol ar ei gilydd ac nid oes ganddynt gysylltiadau cilyddol. O dan straen, maent yn bennaf yn chwarae rôl "llenwi ac atgyfnerthu".
Fodd bynnag, y tu mewn i'r cydrannau ffibr gwydr hir, mae'r sefyllfa'n hollol wahanol. Ar ôl mowldio chwistrellu, er y bydd hyd y ffibr yn cael ei leihau rhywfaint, gall y hyd a gedwir gyrraedd mwy nag 1 mm - 3 mm (mwy na 10 gwaith yn fwy na ffibrau gwydr byr). Yr hyn sy'n bwysicach yw bod y ffibrau hir hyn yn cael eu plygu a'u cydblethu o fewn y gydran, gan ffurfio "rhwydwaith ysgerbydol" tri dimensiwn. Mae'r strwythur rhwydwaith hwn fel y bariau dur mewn concrit, gan gloi'r deunydd cyfan gyda'i gilydd yn dynn.
Gêm Perfformiad
Yn union oherwydd y "rhwydwaith fframwaith" hwn y mae'r ffibrau gwydr hir wedi atal bron yn gyfan gwbl ar y ffibrau gwydr byr o ran priodweddau mecanyddol, yn enwedig wrth ddelio ag amodau eithafol:
1. Y newid ansoddol mewn ymwrthedd effaith.Dyma fantais fwyaf craidd deunydd LGF. Pan fydd deunydd ffibr gwydr byr yn destun effaith grym allanol, gall craciau osgoi'r ffibrau byr yn hawdd ac ehangu'n gyflym, ac mae'r ffibrau'n dueddol o gael eu tynnu allan, gan arwain at berfformiad deunydd brau. Fodd bynnag, gall y rhwydwaith troellog y tu mewn i'r ffibrau gwydr hir amsugno a gwasgaru'r egni effaith yn effeithiol. Er mwyn i'r crac ehangu, rhaid iddo oresgyn rhwystr y ffibrau hir, a hyd yn oed ei gwneud yn ofynnol i dorri'r ffibrau. Felly, mae cryfder effaith hicyn deunydd LGF fel arfer 2-3 gwaith yn fwy na SGF, ac mae'n parhau i fod yn anodd hyd yn oed mewn-amgylcheddau tymheredd isel.
2. Mewn brwydryn erbyn Tymheredd Uchel a GwydnwchO dan lwyth-tymor hir, mae plastigion yn dueddol o "gripio" (hy, mae dadffurfiad parhaol yn digwydd dros amser). Mae ffibrau byr yn rhy fyr i atal cadwyni polymer rhag llithro yn effeithiol. Fodd bynnag, gall strwythur rhwydwaith ffibrau gwydr hir "ddal" y matrics resin yn gadarn, gan atal ymgripiad yn sylweddol. Ar ben hynny, mewn-amgylcheddau tymheredd uchel, mae cryfder blinder tymheredd uchel deunyddiau LGF yn llawer uwch na SGF. Mae hyn yn gwneud LGF yn ddewis delfrydol ar gyfer cydrannau injan modurol, rhannau strwythurol, ac ati, y mae angen iddynt wrthsefyll amgylcheddau straen bob yn ail.
3. Cystadleuaeth sefydlogrwydd dimensiwnMae rhannau wedi'u mowldio â chwistrelliad yn aml yn dod ar draws y broblem o anffurfiad warping, a achosir yn aml gan yr anisotropi sy'n deillio o aliniad (cyfeiriadedd) ffibrau ar hyd cyfeiriad y llif. Mae cyfeiriadedd ffibrau gwydr byr yn hynod o gryf, gan wneud y rhannau mowldio yn dueddol o blygu. Fodd bynnag, mae ffibrau gwydr hir, er eu bod hefyd wedi'u gogwyddo oherwydd eu bod yn dirwyn i ben, yn darparu grym atal i'r cyfeiriad fertigol hefyd. Mae hyn yn arwain at gyfradd crebachu mwy unffurf a warping llai ar gyfer rhannau wedi'u mowldio LGF, gan eu gwneud yn hynod addas ar gyfer gweithgynhyrchu cydrannau mawr gyda gofynion llym ar gyfer cywirdeb dimensiwn.
Pam mae LGF a SGF yn cydfodoli?
Gan fod perfformiad ffibrau gwydr hir mor well, pam nad ydyn nhw wedi disodli ffibrau gwydr byr yn llwyr? Y rheswm yw nad oes deunydd perffaith ym maes deunyddiau; dim ond y deunyddiau mwyaf addas sydd. Mae gan ffibrau gwydr byr fanteision o hyd yn yr agweddau canlynol:
Yn gyntaf, mae agwedd prosesu cyfleustra ac ymddangosiad. Mae prosesu ffibrau gwydr hir yn gofyn am reolaeth broses hynod ofalus i atal torri ffibr, ac mae'n dueddol o "ffibrau arnofio", gan arwain at arwyneb garw. Ar y llaw arall, mae gan ffibrau gwydr byr hylifedd da a gellir gwneud eu harwynebau yn llyfn ac yn sgleiniog yn hawdd. Ar gyfer cynhyrchion â gofynion ymddangosiad uchel, strwythurau cymhleth, a gofynion cryfder cymedrol, megis cregyn electronig defnyddwyr, mae SGF yn parhau i fod yn arweinydd.
Yr agwedd nesaf yw cost-effeithiolrwydd. Mae costau deunydd crai a chostau prosesu LGF yn gyffredinol yn uwch na rhai SGF. Yn y meysydd cyffredinol hynny nad oes angen ymwrthedd trawiad eithafol neu wrthwynebiad ymgripiad arnynt, mae defnyddio LGF yn ddi-os yn achos o dros-berfformiad a gwastraff cost.
Felly, nid yw'r gystadleuaeth rhwng ffibrau gwydr hir a ffibrau gwydr byr yn fater syml o ragoriaeth neu israddoldeb; yn hytrach, mae'n gorwedd yn y rhaniad o senarios cais. Os mai'ch nod yw "disodli dur â phlastig", a bod angen y deunydd arnoch i wrthsefyll effeithiau sylweddol, dioddef llwythi trwm tymor hir, neu ailosod rhannau cast aloi alwminiwm i gyflawni pwysau ysgafn, yna mae ffibrau gwydr hir (LGF) yn ddatrysiad perfformiad uchel anhepgor.
Os yw'ch cynnyrch yn canolbwyntio mwy ar ymddangosiad cain, strwythur cymhleth, ac yn anelu'n bennaf at gefnogaeth anhyblyg sylfaenol, gyda gofyniad isel am wydnwch eithafol, yna ffibrau gwydr byr (SGF) yw'r dewis gorau sy'n cydbwyso perfformiad a chost.
Cysylltiad ag Arbenigwr Deunydd
