Papur Gwyn Technegol: Plymio'n Ddwfn i Broses Gynhyrchu LFT

Crynodeb Gweithredol

Nid yw priodweddau mecanyddol rhyfeddol Thermoplastigion Ffibr Hir (LFT) yn nodwedd ddeunydd gynhenid ​​yn unig; maent yn ganlyniad uniongyrchol i broses weithgynhyrchu fanwl, aml-gam a luniwyd i gadw'r ased mwyaf hanfodol:hyd ffibr. Mae cyfanrwydd y rhwydwaith ysgerbydol ffibr hir o fewn rhan derfynol wedi'i mowldio yn gonglfaen i ragoriaeth enwog LFT mewn cryfder trawiad, ymwrthedd ymgripiad, a sefydlogrwydd dimensiwn dros gymheiriaid ffibr byr. Mae'r ddogfen dechnegol hon yn rhoi archwiliad cynhwysfawr o dri philer cadwyn gwerth gweithgynhyrchu LFT:1) Pultrusion ac Impregnation, 2) Oeri a Pelletizing, a3) Mowldio Chwistrellu Arbenigol. Ei nod yw goleuo'r paramedrau proses hanfodol, y wyddoniaeth ddeunydd sylfaenol, a'r mesurau rheoli ansawdd ar bob cam sy'n hanfodol ar gyfer datgloi potensial perfformiad llawn y deunyddiau cyfansawdd datblygedig hyn. Mae deall y broses hon yn allweddol i drosoli LFT ar gyfer dylunio cydrannau cadarn, ysgafn a chost-effeithiol.

Ffig. 1: Diwedd-i-ddiwedd y broses weithgynhyrchu LFT, o ffibr amrwd i gydran orffenedig.

Tair Colofn Gweithgynhyrchu LFT

Cam 1:Pultrusion & Impregnation

Mae'r cam sylfaen hwn yn trawsnewid deunyddiau crai yn broffil cyfansawdd parhaus. Mae'r broses yn dechrau gyda miloedd o grwydriadau ffibr parhaus (E-gwydr neu garbon yn nodweddiadol) yn cael eu tynnu o sbwliau a'u harwain yn ofalus trwy ddiswydd trwytho perchnogol. Dyma'r agwedd "pultrusion" (tynnu{3}}allwthio). Ar yr un pryd, mae'r polymer matrics thermoplastig (ee, PP, PA6, TPU, PPS) yn cael ei doddi mewn allwthiwr manwl uchel a'i chwistrellu i'r un marw o dan bwysau rheoledig. Y prif amcan technegol yw cyflawnigwlychu di-fai a llwyr (trwytho)o bob ffilament ffibr unigol gan y polymer tawdd. Mae -allan gwlyb anghyflawn yn creu mannau sych a gwag, sy'n dod yn bwyntiau methiant. Mae gludedd y polymer, cyflymder y llinell, ac amser preswylio yn y marw yn cael eu rheoli'n ofalus i sicrhau dirlawnder llawn heb roi straen cneifio gormodol ar y ffibrau, a allai arwain at dorri'n gynnar. Mae bond rhyngwyneb cryf, sy'n aml yn cael ei wella gan faint cemegol ar y ffibrau, yn hanfodol ar gyfer trosglwyddo straen yn effeithiol o'r matrics i'r ffibrau atgyfnerthu yn y rhan olaf.

Cam 2:Oeri a Pelletio

Unwaith y bydd y proffiliau sydd wedi'u trwytho'n llawn-a elwir bellach yn linynnau-yn gadael y dis, cânt eu cludo ar unwaith drwy linell oeri. Mae'r cam hwn yn defnyddio naill ai baddon dŵr neu aer oer i galedu'r matrics thermoplastig yn gyflym ac yn unffurf, gan gloi'r ffibrau sydd wedi'u diogelu yn eu lle nawr. Mae'r oeri rheoledig hwn yn hanfodol i reoli crisialu ac atal straen gweddilliol. Yna mae'r llinynnau cyfansawdd parhaus wedi'u hoeri yn cael eu bwydo i mewn i dorrwr cyflymder uchel, manwl gywirdeb neu beledwr. Mae'r peiriant hwn yn defnyddio rotor gyda llafnau miniog i dorri'r llinynnau'n lân yn belenni silindrog o hyd penodol, yn nodweddiadol12mm (1/2 modfedd), ond weithiau'n amrywio o 10mm i 25mm. Mae'r cam hwn o'r pwys mwyaf: mae hyd y belen yn pennu hyd cychwynnol y ffibrau a fydd yn mynd i mewn i'r peiriant mowldio chwistrellu. Mae pob pelen yn cynnwys miloedd o ffibrau uncyfeiriad wedi'u halinio'n berffaith, i gyd yn rhannu'r un hyd â'r belen ei hun. Mae hyn yn sicrhau bod yr hyd ffibr mwyaf posibl yn cael ei gario ymlaen i'r cam mowldio terfynol.

Cam 3:Mowldio Chwistrellu Arbenigol

Mae'r trawsnewidiad terfynol o beled i ran yn digwydd trwy fowldio chwistrellu, ond mae hon yn broses hynod arbenigol sydd ymhell o fowldio safonol plastigau heb eu llenwi. Y prif nod ywlleihau athreuliad ffibr (torri). Mae'r peiriant a'r mowld wedi'u optimeiddio at y diben hwn. Mae'r peiriant mowldio chwistrellu wedi'i gyfarparu â dyluniad arbennig-sgriw cneifio isela falf gwirio llif rhydd i doddi'n ysgafn a chludo'r pelenni heb dorri'r ffibrau'n ymosodol. Cedwir pwysau cefn mor isel â phosibl. Mae'r offer llwydni yr un mor hanfodol, yn cynnwys rhedwyr crwn mawr, llawn a meintiau gatiau mawr (ee, gatiau tab neu wyntyll) i ganiatáu i'r cyfansawdd tawdd lifo i'r ceudod heb fawr o gyfyngiad. Wrth i'r deunydd chwistrellu, mae'r ffibrau hir yn llifo, yn ddwyreiniol ac yn maglu, gan ffurfio rhwydwaith ysgerbydol tri dimensiwn cyd-gloi trwy'r rhan. Y rhwydwaith hwn sy'n darparu'r priodweddau mecanyddol eithriadol. Mae rheolaeth fanwl gywir ar gyflymder pigiad, pwysedd, a thymheredd llwydni yn hanfodol i ddylanwadu ar gyfeiriadedd ffibr terfynol, rheoli cryfder y llinell weldio, a sicrhau perfformiad cyson, uchel, rhannau wedi'u saethu ar ôl eu saethu.

Pam mai Rheoli Proses yw'r Allwedd i Berfformiad

Mae'r camau blaenorol yn dangos gwirionedd hollbwysig mewn technoleg LFT:y broses*yn* y cynnyrch. Mae methiant ar unrhyw adeg yn cael effaith rhaeadru ar gyfanrwydd y rhan olaf. Er enghraifft, mae trwytho gwael yng Ngham 1 yn arwain at bwyntiau gwan na all unrhyw faint o arbenigedd mowldio yng Ngham 3 eu trwsio. Yn yr un modd, gall sgriw cneifio ymosodol, uchel yn y peiriant mowldio ddirymu buddion y gwaith pultrusion a pheledu gofalus yn syth trwy dorri'r ffibrau i lawr i -hyd ffibr byr. Mae gwir feistrolaeth ar weithgynhyrchu LFT mewn deall a rheoli'r cydadwaith cymhleth rhwng y camau hyn. Y nod hwn-i-roi'r rheolaeth broses i ben sy'n sicrhau bod sgerbwd ffibr mewnol cadarn yn cael ei ffurfio, sy'n trosi'n uniongyrchol i ymwrthedd effaith uwch, llai o ymgripiad, a gwell dibynadwyedd strwythurol y mae cwsmeriaid yn dibynnu arno.

Pwyntiau Gwirio Rheoli Ansawdd Allweddol