Mae thermoplastig atgyfnerthiad ffibr hir (LFRT) yn cael eu defnyddio ar gyfer ceisiadau mowldio chwistrellu gydag eiddo mecanyddol uchel. Er bod technoleg LFRT yn gallu darparu cryfder, ystwythder ac eiddo effaith dda, mae prosesu'r deunydd hwn yn chwarae rhan bwysig wrth benderfynu sut y gall y rhan olaf berfformio.
Er mwyn llunio LFRT yn llwyddiannus, mae angen deall rhai o'u nodweddion unigryw. Mae deall y gwahaniaethau rhwng LFRT a thermoplastig a atgyfnerthwyd yn gonfensiynol wedi gyrru datblygu technolegau offer, dylunio a phrosesu i wneud y mwyaf o werth a photensial LFRT.
Mae'r gwahaniaeth rhwng LFRT a chyfansoddion atgyfnerthiedig ffibr gwydr wedi'i dorri, wedi'i dorri'n fras yn hyd y ffibrau. Yn LFRT, mae hyd y ffibr yr un fath â hyd y pelen. Y rheswm am hyn yw bod y rhan fwyaf o LFRT yn cael eu cynhyrchu gan pultrusion yn hytrach na chyfansawdd cysgod.
Yn y gweithgynhyrchu LFRT, mae llinynnau parhaus o olion ffibr gwydr yn cael eu tynnu i mewn i farw ar gyfer cotio a threiddio'r resin. Ar ôl gadael y marw, mae'r stribedi parhaus yn cael eu torri neu eu pelenni, fel arfer Torri hyd at 10-12mm. Mewn cyferbyniad, mae cyfansoddion ffibr gwydr traddodiadol byr ond yn cynnwys ffibrau wedi'u torri sydd yn 3 i 4 mm o hyd, ac mae eu hyd yn cael ei leihau ymhellach fel arfer yn llai na 2 mm mewn allgludwyr math o gyw.
Mae'r hyd ffibr yn y pelenni LFRT yn helpu i wella eiddo mecanyddol y LFRT - mwy o wrthwynebiad o effaith neu galeddeb wrth gynnal cryfder. Cyn belled â bod y ffibrau'n cael eu cadw'n hir yn ystod y broses fowldio, byddant yn ffurfio "sgerbwd mewnol" sy'n darparu eiddo mecanyddol gwych. Fodd bynnag, gall proses fowldio drwg droi cynhyrchion ffibr hir yn ddeunyddiau ffibr byr. Os yw hyd y ffibr yn cael ei beryglu yn ystod y broses fowldio, nid yw'n bosibl cael y lefel perfformiad ofynnol.
Er mwyn cynnal hyd y ffibr yn ystod proses fowldio LFRT, mae tair agwedd bwysig i'w hystyried: peiriant mowldio chwistrellu, dylunio rhan a llwydni, ac amodau prosesu.
Yn gyntaf, rhagofalon offer
Un cwestiwn a ofynnir yn aml am brosesu LFRT yw a allwn ddefnyddio offer mowldio chwistrellu presennol i lunio'r deunyddiau hyn. Yn y mwyafrif helaeth o achosion, gellir defnyddio offer ar gyfer ffurfio cyfansoddion ffibr staple hefyd i ffurfio LFRTs. Er bod offer mowldio ffibr nodweddiadol yn foddhaol ar gyfer y rhan fwyaf o rannau a chynhyrchion LFRT, gall rhai addasiadau i'r offer helpu i gynnal hyd ffibr yn well.
Mae sgriw gyffredinol gydag adran nodweddiadol "mesurydd cywasgu-bwydo" yn addas iawn ar gyfer y broses hon, a gellir gostwng cneifio ffibr-ddinistriol trwy leihau cymhareb cywasgu'r adran fesuryddion. Mae cymhareb cywasgu segment 2: 1 metr yn well ar gyfer cynhyrchion LFRT. Nid oes angen y defnydd o aloion metel arbennig ar gyfer cynhyrchu sgriwiau, casgenni a rhannau eraill oherwydd nad yw gwisgo LFRT mor fawr â thermoplastig wedi'i hatgyfnerthu â ffibr gwydr wedi'i dorri â ffibr.
Dyfais arall sy'n gallu elwa o'r adolygiad dylunio yw tipyn y rhwyg. Mae rhai deunyddiau thermoplastig yn haws i beiriant â phibell chwistrellu cefn, sy'n creu cryn dipyn o sied wrth i'r deunydd gael ei chwistrellu i mewn i'r cawod llwydni. Fodd bynnag, mae cynghorion torri'r fath yn lleihau hyd ffibr cyfansoddion ffibr hir yn sylweddol. Felly, argymhellir defnyddio dyluniad slotted tip / cynhwysedd falf o ddyluniad "llif rhydd" 100% sy'n caniatáu i ffibrau hir fynd heibio'n hawdd i'r gydran.
Yn ogystal, dylai diamedr y twll a'r twll giât fod â maint rhydd o 5.5 mm (0.250 yn) neu fwy, ac nid oes ymyl ymyl. Mae'n bwysig deall sut mae'r deunydd yn llifo drwy'r offer mowldio chwistrellu ac i benderfynu ble bydd y cyw iâr yn torri'r ffibrau.
Ail, rhannau a dylunio llwydni
Mae rhannau da a dyluniad llwydni hefyd yn ddefnyddiol wrth gynnal hyd ffibr LFRT. Mae gwaredu'r corneli miniog o gwmpas rhan o'r ymyl (gan gynnwys asennau, penaethiaid a nodweddion eraill) yn osgoi straen dianghenraid yn y rhan mowldio ac yn lleihau gwisgo ffibr.
Rhaid i rannau fod o ddyluniad wal nominal gyda thrytiau wal unffurf. Gall newidiadau mwy yn y trwch wal arwain at pacio anghyson a thueddiad ffibr diangen yn y rhan. Lle mae'n rhaid i drwch fod yn fwy trwchus neu'n deneuach, rhaid osgoi newidiadau sydyn yn y trwch wal er mwyn osgoi ffurfio ardaloedd criw uchel sy'n gallu niweidio'r ffibrau a dod yn ffynhonnell crynhoad straen. Fel arfer, mae'n ceisio agor y giât yn y wal trwchus a llifo i'r rhan denau, gan gadw'r pen llenwi yn y rhan denau.
Mae'r egwyddor gyffredinol o ddylunio plastig da yn awgrymu y bydd cadw trwch wal o lai na 4 mm (0.160 yn) yn hyrwyddo llif da a lifrai a lleihau'r posibilrwydd o sinciau a gwagleoedd. Ar gyfer cyfansoddion LFRT, mae'r trwch wal gorau posibl fel rheol tua 3 mm (0.120 yn) ac mae'r trwch isafswm yn 2 mm (0.080 yn). Pan fo trwch y wal yn llai na 2 mm, mae tebygolrwydd y ffibrau sy'n torri ar ôl mynd i mewn i'r mowld yn cynyddu.
Dim ond un agwedd ar y dyluniad yw'r rhannau, ac mae hefyd yn bwysig ystyried sut mae'r deunydd yn mynd i'r mowld. Pan fydd y rhedegwyr a'r giatiau'n tywys y deunydd yn y ceudod, gall llawer o niwed ffibr ddigwydd yn yr ardaloedd hyn os nad ydynt wedi'u cynllunio'n iawn.
Wrth ddylunio mowld ar gyfer ffurfio cyfansawdd LFRT, mae'r rhedwr-radiws llawn yn bosibl o leiaf â diamedr o 5.5 mm (0.250 yn). Yn ychwanegol at y sianel gyfan, bydd gan unrhyw fath arall o sianel llif gorneli miniog, a fydd yn cynyddu'r straen yn ystod y broses ffurfio ac yn dinistrio effaith atgyfnerthu'r ffibr gwydr. Mae systemau rhedwyr poeth gyda rhedwyr agored yn dderbyniol.
Dylai trwch lleiaf y giât fod yn 2mm (0.080in). Os yn bosibl, gosodwch y giât ar hyd ymyl nad yw'n rhwystro llif y deunydd i mewn i'r ceudod. Bydd angen cylchdroi'r gât ar wyneb y rhan 90 ° i atal cychwyn torri ffibr a dirywio eiddo mecanyddol.
Yn olaf, rhowch sylw i leoliad y llinellau ymyl a sut maent yn effeithio ar yr ardal lle mae'r rhannau yn destun llwyth (neu straen) pan gaiff ei ddefnyddio. Dylai'r llinell ymgais gael ei symud i ardal lle disgwylir i'r lefel straen fod yn is drwy gynllun rhesymegol y giât.
Gall dadansoddi llenwi cyfrifiaduron helpu i benderfynu pa leoliad y bydd y llinellau ymyl hyn. Gellir defnyddio dadansoddiad elfennau strwythurol (FEA) i gymharu lleoliad straen uchel a lleoliad y llinell gyflunio fel y penderfynir yn y dadansoddiad llenwi.
Dylid nodi mai dim ond argymhellion yw'r rhannau hyn a'r cynlluniau llwydni. Mae yna lawer o enghreifftiau o gydrannau sydd â waliau tenau, amrywiadau trwch wal, a nodweddion dirwy neu ddirwy sy'n defnyddio cyfansoddion LFRT i gyflawni perfformiad da. Fodd bynnag, ymhellach o'r argymhellion hyn, y mwyaf o amser ac ymdrech y mae'n ei gymryd i sicrhau bod manteision llawn technoleg ffibr hir yn cael eu gwireddu.
Yn drydydd, amodau prosesu
Mae amodau prosesu yn allweddol i lwyddiant LFRT. Cyn belled â bod yr amodau prosesu cywir yn cael eu defnyddio, mae'n bosibl defnyddio peiriant mowldio chwistrelliad pwrpas cyffredinol a llwydni a gynlluniwyd yn briodol i baratoi rhannau LFRT. Mewn geiriau eraill, hyd yn oed gydag offer priodol a dyluniad llwydni, gall hyd ffibr ddioddef os defnyddir amodau prosesu gwael. Mae hyn yn gofyn am ddeall yr hyn y bydd y ffibr yn dod ar ei draws yn ystod y broses fowldio a nodi ardaloedd a fydd yn achosi gorddi ffibr gormodol.
Yn gyntaf, monitro'r cefn-bwysau. Mae pwysedd cefn uchel yn cyflwyno grym cudd mawr ar y deunydd a fydd yn lleihau hyd y ffibr. Gan ystyried dechrau o ôl-bwysau sero a dim ond ei gynyddu nes bod y sgriw wedi'i dynnu'n ôl yn gyfartal yn ystod y broses fwydo, mae defnyddio pwysedd cefn o 1.5 i 2.5 bar (20 i 50 psi) fel rheol yn ddigonol i gael bwydo cyson.
Mae cyflymder sgriw uchel hefyd yn cael effaith andwyol. Yn gyflymach, mae'r sgriw yn cylchdroi, y mwyaf tebygol y bydd y deunydd solet a heb ei dorri'n mynd i mewn i'r adran gywasgu sgriw ac yn achosi difrod ffibr. Yn debyg i'r argymhellion ar gyfer ôl-bwysau, dylid ei gadw mor gyflym â phosibl i sefydlogi'r lleiafswm sy'n ofynnol i lenwi'r sgriw. Wrth lunio cyfansoddion LFRT, mae cyflymder sgriw o 30 i 70 r / min yn gyffredin.
Yn y broses fowldio chwistrellu, mae toddi yn digwydd trwy ddau ffactor sy'n gweithredu gyda'i gilydd: cneifio a gwres. Oherwydd y nod yw diogelu hyd y ffibr yn yr LFRT trwy leihau'r cwrw, bydd angen mwy o wres. Yn ôl y system resin, mae tymheredd y cyfansawdd LFRT wedi'i brosesu fel arfer yn 10-30 ° C yn uwch na chyfansawdd mowldio confensiynol.
Fodd bynnag, cyn codi tymheredd y gasgen drwy'r amser, rhowch sylw i wrthdroi dosbarthiad tymheredd y gasgen. Fel rheol, mae tymheredd y gasgen yn codi wrth i ddeunydd symud o'r hopiwr i'r toes, ond i'r LFRT argymhellir bod y tymheredd yn uwch ar y hopiwr. Mae gwrthdroi'r dosbarthiad tymheredd yn caniatáu i'r pelenni LFRT feddalu a thaflu cyn mynd i mewn i'r adran gywasgu sgriwiau cwrw uchel, a thrwy hynny hwyluso cadw hyd y ffibr.
