लंबे फाइबर प्रबलित पॉलिमर को ढालने के लिए व्यावहारिक सुझाव

चाहेकांच की गोलियाँ or लघु ग्लास फाइबर, प्राइम फाइबरग्लास or प्रीसिओ फ़ाइब्रा डी कार्बोनोथर्मोप्लास्टिक मैट्रिक्स में जोड़े जाते हैं, इसका उद्देश्य मूल रूप से पॉलिमर के यांत्रिक और संरचनात्मक गुणों में सुधार करना है।इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए थर्मोप्लास्टिक्स को मजबूत करने के दो मुख्य तरीकों के बीच कई अंतर हैं, उन्हें पॉलिमर मैट्रिक्स के साथ कैसे जोड़ा जाता है, प्रदर्शन के स्तर तक जो वे प्रदान कर सकते हैं, और एक फाइबर फॉर्म अधिक हो सकता है दूसरा अधिक उपयुक्त है, लेकिन शेपर, छोटे और लंबे फाइबर के बीच मुख्य अंतर उनके संसाधित होने की डिग्री है।

लंबे फाइबर प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स का प्रसंस्करण

लंबे-फाइबर-प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स के प्रसंस्करण का प्राथमिक लक्ष्य फाइबर की लंबाई बनाए रखना है, जो ताकत और कठोरता को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण है।फाइबर के टूटने से पॉलिमर मिश्रित के गुणों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है और अंततः ग्लास फाइबर धागे के उपयोग के लाभ समाप्त हो सकते हैं।अनुचित संचालन और दोषपूर्ण टूलींग और घटक डिज़ाइन, या गैर-अनुकूलित प्रसंस्करण उपकरण या सेटअप का उपयोग, फाइबर टूटने का कारण बन सकता है।

कटे हुए फाइबर प्रबलित प्लास्टिक के विपरीत, लंबे फाइबर प्रबलित सामग्री आमतौर पर पल्ट्रूज़न द्वारा बनाई जाती है।इस प्रक्रिया में स्ट्रेचिंग शामिल हैग्लसs घूमनाएक विशेष संसेचन डाई के माध्यम से थर्माप्लास्टिक राल के साथ संसेचित किया जाता है (ताकि राल चारों ओर लपेट सके और तंतुओं को बांध सके), और फिर निकाले गए धागों को छर्रों में काट लें, छर्रों में तंतु आम तौर पर 12 मिमी के होते हैं लंबी, पूरी लंबाई में यूनिडायरेक्शनल फाइबर सुदृढीकरण की सुविधा होती है , और यह लंबाई पॉलिमर को तनाव को मजबूत तंतुओं में कुशलतापूर्वक स्थानांतरित करने में सक्षम बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।

जब इन छर्रों का उपयोग इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए किया जाता है, तो लंबे तंतुओं को संरेखित किया जाता है और एक आंतरिक कंकाल बनाने के लिए कसकर घाव किया जाता है जो ताकत और कठोरता प्रदान करता है।छोटे फाइबर से भरी सामग्रियों की तुलना में, कंपोजिट लंबे फाइबर के साथ प्रबलित होते हैं, चाहेफाइबरग्लास फाइबरया कार्बन फाइबर, उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात, प्रभाव क्रूरता, लंबे समय तक चक्रीय थकान जीवन, और व्यापक गर्मी प्रतिरोध और बेहतर आयामी स्थिरता प्रदान करते हैं।

ये टिकाऊ सामग्रियां धातु के बराबर संरचनात्मक प्रदर्शन प्रदान करती हैं, फिर भी धातु की तुलना में हल्की होती हैं, और इंजेक्शन मोल्डिंग के प्रसंस्करण दक्षता लाभों का लाभ उठाने में सक्षम होती हैं।1k कार्बन फाइबर कपड़ाधातु प्रतिस्थापन के रूप में विशेष रूप से मूल्यवान हैं क्योंकि वे स्टील से 70% हल्के और स्टील से हल्के होते हैं।एल्युमीनियम 40% हल्का होता है, इसलिए लंबे फाइबर-प्रबलित कंपोजिट का उपयोग ऑटोमोटिव, खेल के सामान, एयरोस्पेस, उपभोक्ता वस्तुओं और औद्योगिक उपकरणों में मांग वाले घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।विशिष्ट आधार रेजिन में पॉलियामाइड (पीए या नायलॉन), पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी), कठोर थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (ईटीपीयू), और उच्च तापमान वाले रेजिन जैसे पॉलीएथेरेथेरकेटोन (पीईईके), पॉलीफथैलेमाइड (पीपीए), और पॉलियामाइड शामिल हैं।ईथर इमाइड (पीईआई) आदि। जबकि किसी भी थर्मोप्लास्टिक को फाइबर के साथ मजबूत किया जा सकता है, केवल कुछ ही उच्च प्रदर्शन प्रदान करते हैं क्योंकि वे बेहतर प्रबलित होते हैं।अधिक सटीक रूप से, अर्ध-क्रिस्टलीय रेजिन को अनाकार रेजिन की तुलना में फाइबर द्वारा बेहतर ढंग से मजबूत किया जाता है, जिसका अर्थ है कि उनकी कठोरता और ताकत और भी अधिक बढ़ जाती है।

लंबे फाइबर प्रबलित सामग्री के प्रसंस्करण बिंदु

असंशोधित या दानेदार पाउडर से भरे रेजिन की तुलना में, लंबे फाइबर प्रबलित कंपोजिट मोल्डिंग में मोल्ड, गेट, मोल्डिंग उपकरण और भाग डिजाइन पर कुछ आवश्यकताएं होती हैं।इन सामग्रियों को संसाधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाएं भी छोटे फाइबर प्रबलित पॉलिमर से भिन्न होती हैं।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, फाइबर की लंबाई बनाए रखना सफलता की कुंजी है।जिन कारकों के कारण फाइबर की लंबाई कम हो सकती है उनमें इंजेक्शन स्क्रू से उच्च दबाव और कतरनी शामिल है, साथ ही मोल्ड और रनर सिस्टम में तेज कोने भी शामिल हैं।फाइबर की लंबाई बनाए रखने के लिए, 3 प्रमुख प्रसंस्करण बिंदुओं के बारे में जानकारी होनी चाहिए:

1. मोल्ड सामग्री और डिजाइन

यद्यपि लंबे फाइबर छोटे फाइबर की तुलना में मोल्ड पर कम घिसते हैं क्योंकि इसमें सुई जैसे फाइबर सिरे कम होते हैं जो मोल्ड को प्रभावित करते हैं, एक ही प्रकार का मोल्ड स्टील लंबे फाइबर और छोटे फाइबर प्रबलित पॉलिमर दोनों के लिए उपयुक्त है, सबसे आम पहला P20 मोल्ड स्टील है, जो लगातार 100,000 से अधिक इंजेक्शन का सामना कर सकता है।यदि उच्च स्थायित्व की आवश्यकता है (100,000 इंजेक्शन चक्र से ऊपर), तो एच13 क्रोम मोलिब्डेनम स्टील या ए9 वायु कठोर स्टील बेहतर विकल्प हैं।सामान्य तौर पर, फाइबर-प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स के प्रसंस्करण के लिए कठोर सांचे सबसे अच्छा विकल्प होते हैं।घिसे हुए सांचों के लिए, उन्हें इलेक्ट्रोप्लेटिंग तकनीक का उपयोग करके नवीनीकृत किया जा सकता है।यदि डिज़ाइन को मान्य करने के लिए प्रोटोटाइप का उत्पादन किया जाना चाहिए तो एल्यूमीनियम मोल्ड का भी उपयोग किया जा सकता है।

2. निर्माण उपकरण

फाइबर की लंबाई को संरक्षित करने और उच्च चिपचिपाहट को समायोजित करने के लिए केवल कुछ गैर-स्थायी संशोधनों के साथ मानक इंजेक्शन मोल्डिंग उपकरण का उपयोग करके लंबे फाइबर प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स को संसाधित किया जा सकता है।नॉन-रिटर्न रिंग के साथ कम दबाव या सामान्य प्रयोजन वाले पेंच की सिफारिश की जाती है जो शीर्ष पर मुक्त प्रवाह की अनुमति देता है।सामान्य-प्रयोजन नोजल का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन नायलॉन नोजल से बचना चाहिए क्योंकि उनका घंटे का चश्मा आकार (ड्रूलिंग को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया) प्रवाह को प्रतिबंधित करता है, कतरनी बनाता है, और फाइबर घर्षण का कारण बनता है।कतरनी को कम करने के लिए एक और युक्ति उल्टे शंकु नोजल डिज़ाइन से बचना है।सामान्य तौर पर, बड़े नोजल छेद (न्यूनतम 5.6 मिमी) चिपचिपे फाइबर-प्रबलित रेजिन के पारित होने की सुविधा प्रदान करते हैं।

किसी भी इंजेक्शन मशीन के लिए एक अच्छा नियम यह है कि मात्रा का केवल 60-70% ही इंजेक्ट किया जाए।बहुत अधिक शॉट आकार रीसेट समय को बढ़ाता है, जबकि बहुत कम शॉट आकार का मतलब है कि सामग्री बैरल में लंबे समय तक रहती है, जिससे संभावित रूप से गिरावट हो सकती है।

3. प्रसंस्करण की स्थिति

जहां तक ​​प्रसंस्करण का सवाल है, दो मुद्दों पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है: वॉरपेज और क्रीप।सामान्य तौर पर, लंबे फाइबर प्रबलित थर्मोप्लास्टिक भागों की तुलना में कम वारपेज का अनुभव होता हैशॉर्ट स्ट्रैंड फाइबरग्लासभागों क्योंकि फिलामेंट की वाइंडिंग अंतर संकोचन को कम करती है, लेकिन इंजेक्शन से ढाले गए लंबे फाइबर हिस्से अभी भी विकृत होते हैं, एक कारण यह है कि फाइबर ओरिएंटेशन संरेखण के साथ बहते हैं, जबकि भाग की ताकत को बढ़ाते हुए, अनिसोट्रॉपी का कारण बन सकते हैं।विकृति को रोकने के लिए, उन क्षेत्रों में अत्यधिक फाइबर संरेखण से बचने के लिए वैकल्पिक गेट स्थान या भाग डिज़ाइन का उपयोग किया जा सकता है, जिन्हें संरचनात्मक भार का सामना करने के लिए उच्च शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है।

लंबे रेशों का लाभ रखें

लंबे फाइबर प्रबलित कंपोजिट के सफल मोल्डिंग के लिए गैर-प्रबलित राल और छोटे फाइबर यौगिकों पर लागू डिजाइन दिशानिर्देशों और प्रसंस्करण मापदंडों में कुछ संशोधन की आवश्यकता होती है।लंबे फाइबर सुदृढीकरण से अधिकतम लाभ प्राप्त करने के लिए (जिसकी लागत बिना भरी सामग्री से अधिक होती है)।फाइबरग्लास कटे हुए धागों का सुदृढीकरणउनके उच्च प्रदर्शन के कारण), पूरी प्रक्रिया के दौरान सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन किया जाना चाहिए।यदि गलत हैंडलिंग, डाई डिज़ाइन या उपकरण सेटअप के कारण लंबे फाइबर टूट जाते हैं या गलत तरीके से संरेखित हो जाते हैं, तो उनकी उच्च शक्ति और उच्च कठोरता के लाभ कम हो जाएंगे या खो भी जाएंगे।

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