A motorháztető alatti környezetekben olyan anyagokra van szükség, amelyek ellenállnak a nagy mechanikai igénybevételnek, az állandó vibrációnak és a magas üzemi hőmérsékletnek. A múltban a rövid üvegszál erősítésű poliamid (PA6-GF30 vagy Nylon 6 GF30) volt a radiátorhűtőventilátorok és -burkolatok alapértelmezett specifikációja. A poliamid azonban erősen hidrofil a polimer vázában lévő poláris amidcsoportok miatt. Ha magas környezeti páratartalomnak vannak kitéve,{9}}gyakori jelenség nyáron az olyan régiókban, mint a Közel-Kelet, a poliamid részek felszívják a nedvességet, ami katasztrofálisan, 40%-kal csökkenti a szakító modulust és jelentős méretduzzanatot.
A szerkezeti titok: 12 mm-es folyamatos üvegváz
A szabványos rövid{0}}szálas keverékek (például a PP GF30 vagy a PA6 GF30) általában 1 mm-nél rövidebb törött üvegdarabokat használnak fel. A fröccsöntés során ezek a rövid szilánkok az áramlás irányába orientálódnak, súlyos anizotróp zsugorodást (vetemedést) és gyenge mechanikai határokat hozva létre.
Ezzel szemben az LFT{0}}G®a pelleteket egyenletes 12 mm hosszúságúra vágják. Az üvegszálak folyamatosan futnak a pellet teljes hosszában. A formázás után ezek a hosszú szálak egymásba illeszkedő 3D erősítő vázat alkotnak az alkatrész belsejében, egyenletesen elosztva a mechanikai terhelést és megakadályozva a repedések továbbterjedését.
Anyagadatok ellenőrzése: PP LGF30 vs. hagyományos vegyületek
A következő műszaki adatprofil összehasonlítja az LFT{0}}G®PP-LGF30-NG03 a szabványos rövid-szálas poliamiddal (PA6-GF30) szemben száraz és nedves (kondicionált) állapotban, kiemelve a hosszúszálú polipropilén szerkezeti stabilitását.
| Mechanikai tulajdonságok (tipikus) | Teszt szabvány | PP LGF30 (száraz / nedves) | PA6 GF30 (száraz állapot) | PA6 GF30 (nedves / kondicionált) |
|---|---|---|---|---|
| Sűrűség (g/cm³) | ISO 1183 | 1,15 (állandó) | 1.36 | 1.36 |
| Vízfelvétel (%) | ISO 62 | < 0.01% | 1.8% | 6,5% - 8.5% (maximális telítettség) |
| Szakítószilárdság (MPa) | ISO 527 | 115 | 175 | 100 (43%-os csökkenés) |
| Szakító modulus (MPa) | ISO 527 | 7200 (állandó) | 9,500 | 5500 (42%-os csökkenés) |
| Hornyolt Izod Impact (kJ/m²) | ISO 180 | 35.0 | 11.0 | 13.0 |
| Forma zsugorodási tartomány (%) | ISO 294-4 | 0,15% - 0.30% (izotróp) | 0.35% - 0.85% | 0,45% - 1.20% (anizotrop vetemedés) |
Helyszínen bevált esettanulmány: Közel-Kelet autóipari hűtőburkolat frissítése
A Kihívás
Egy közel-keleti-1. szintű autóipari alkatrész-beszállító krónikus szerkezeti hibákba ütközött a hűtőventilátor burkolata miatt. A szabványos rövidszálas poliamidból (PA6-GF30) öntött eredeti alkatrészek rendkívül párás nyári körülmények között is felszívták a környezeti nedvességet. Ez a nedvességfelvétel több mint 40%-kal csökkentette az anyag merevségét, aminek következtében a burkolat meghajlott és megereszkedett. Következésképpen a ventilátorlapátok beavatkoztak a burkolat házába, ami katasztrofális motorleakadáshoz, hűtőfolyadék-szivárgáshoz és költséges garanciális igényekhez vezetett.
A Megoldás
A mérnöki csapat kiválasztottLFT-G®PP-LGF30-NG03(30%-os hosszúságú, üvegszál erősítésű polipropilén vegyület) egy csepp-csereként. Mivel a PP egy hidrofób poliolefin, nedvességabszorpciós indexe közel -nulla (<0.05%). The long glass fiber skeleton formed an internal interlocking structural matrix, preserving high rigidity, structural shape, and torsional stiffness under high thermal loads up to 120°C without any warping.
Az Eredmények
- Nulla vetemedés és duzzanat:Az alkatrészek nedvességfelvétele 0,05% alá esett, megtartva a mérethézagot.
- 15%-os súlycsökkentés:A PP kisebb sűrűsége (1,15 g/cm³ vs. PA6 1,36 g/cm³) hozzájárult a jármű könnyedségéhez.
- 25%-os költségcsökkentés:A rövidebb ciklusidők és a nejlonkeverékek energiaigényes-intenzív elő-szárításának kiküszöbölése csökkenti a gyártási költségeket.
- Bizonyított megbízhatóság:24 hónapos üzemidő alatt nulla helyszíni meghibásodást regisztráltak szélsőséges közel-keleti sivatagi éghajlaton.
Fröccsöntésre vonatkozó irányelvek LFT-hez-G®PP LGF30
A hosszú szálú hőre lágyuló műanyagok feldolgozása speciális gépkonfigurációt igényel a szálak lebomlásának elkerülése érdekében. A belső 3D szálas hálózat védelme érdekében kerülni kell a nagy nyíróerőket. Az optimális alkatrészteljesítmény érdekében kövesse az alábbi három alapvető feldolgozási szabályt:
Csavar kiválasztása
Használjon alacsony-kompressziós befecskendező csavart (L/D arány 18:1 és 22:1 között), minimális mélységű repüléssel. Kerülje a nagy-nyírást ellenőrző gyűrűket a folyamatos szálhossz megőrzése érdekében.
Olvadási és formázási hőmérséklet
Tartsa az olvadék hőmérsékletét 200 és 230 fok között. A formák hőmérsékletét 40 és 70 fok között kell tartani az optimális felületminőség és az alacsony belső feszültség biztosítása érdekében.
Alacsony hátsó nyomás
Tartsa az ellennyomást alacsonyan (0,5-1,5 MPa), és a befecskendezési sebességet mérsékelten. A túlzott ellennyomás összetöri a szálakat, és az LFT-keveréket rövid szálas keverékké változtatja.
