Presentamos el material LGF TPU en el campo GF TPU
El poliuretano termoplástico reforzado con fibra de vidrio-(GF TPU) es un material compuesto de alto-rendimiento que combina ingeniosamente la excelente elasticidad, resistencia al desgaste y flexibilidad del poliuretano termoplástico (TPU) con la alta resistencia, rigidez y estabilidad dimensional de las fibras de vidrio (GF). La aparición de este material ha ampliado significativamente los límites de aplicación de los plásticos técnicos, especialmente en condiciones exigentes donde se requiere "rigidez y flexibilidad". El compuesto GF TPU se está convirtiendo ahora en una solución clave para reemplazar los metales, el caucho y otros plásticos de ingeniería tradicionales.
Fibra de vidrio corta (SGF) frente a fibra de vidrio larga (LGF)
Este es un importante punto de distinción de la industria:
SGF TPU (fibra de vidrio corta):La longitud de la fibra suele ser inferior a 1 mm. Es fácil de procesar y tiene un mejor acabado superficial, pero la mejora del rendimiento es limitada. Mejora principalmente la rigidez.
LGF TPU (fibra de vidrio larga):La longitud de la fibra se puede mantener en 5 mm o incluso más de 25 mm (en el componente final). LGF forma una estructura de marco tridimensional-dentro del componente, lo que mejora significativamente la resistencia al impacto (resistencia al impacto), la resistencia a la fluencia (resistencia a la fluencia) y la durabilidad a la fatiga (durabilidad por fatiga). El material LGF TPU es la fuerza principal para lograr la "sustitución del metal".
¿Para qué sirve GF TPU?
Excelente resistencia al impacto: cuando el componente se somete a un impacto, esta-estructura de fibra tridimensional puede dispersar la energía del impacto en un volumen mayor para su transmisión y absorción, y prevenir eficazmente la expansión de microfisuras.
Excelente rendimiento antioxidante: bajo cargas continuas-a largo plazo (como precarga de pernos o soportes de carga-continua), la matriz de fibra de LGF puede "soportar" eficazmente toda la estructura, inhibiendo significativamente el flujo de la matriz polimérica, lo que permite que el componente mantenga su forma y fuerza de precarga durante mucho tiempo.
Excelente resistencia a la fatiga y durabilidad: cuando se somete a millones de ciclos de carga (como vibración, flexión), la red de fibras de LGF puede inhibir eficazmente el inicio y la propagación de grietas por fatiga, lo que permite que su vida útil supere la de los materiales compuestos SGF. Es muy adecuado para componentes de transmisión dinámica o entornos de vibración.
Menor deformación y mayor estabilidad dimensional: aunque todas las fibras de vidrio reducen el coeficiente de expansión térmica (CLTE), las fibras largas de LGF se entrelazan de una manera más tridimensional y aleatoria dentro de la cavidad del molde, lo que da como resultado tasas de contracción similares en las direcciones FD y TD. Esto reduce significativamente la deformación de los componentes, lo que lo hace especialmente adecuado para fabricar componentes estructurales grandes y precisos.
Brillar intensamente para diversas industrias.
Industria automotriz:
NVH y Chasis: Soportes de motor (soportes de motor), casquillos del sistema de suspensión, cubiertas de amortiguadores, aisladores de vibración de resorte.
Tren motriz y fluidos: conectores de cables de transmisión, carcasas de sensores, clips del sistema de combustible, juntas de tuberías de combustible de alta-presión.
Estructura e interior/exterior: actuadores de cerraduras de puertas, componentes de sistemas de suspensión neumática, juntas de tuberías neumáticas para-camiones pesados.
Fabricación y automatización industriales:
Componentes-de servicio pesado:-ruedas de servicio pesado (industrial/médico), rodillos industriales, raspadores de cinta transportadora.
Transmisión de potencia: Acoplamientos, engranajes industriales, pinzas neumáticas (Grippers).
Ambientes hostiles: Redes de cribado para minería, componentes de maquinaria agrícola, sellos y juntas hidráulicas.
Electrónica y Electricidad:
Herramientas eléctricas: carcasas de-herramientas eléctricas de alta gama (especialmente LGF TPU).
Cables y conectores: fundas de cables transportadores de automatización y robots, así como carcasas de conectores de alta-durabilidad.
Deportes y Ocio:
Equipo de esquí: Hebillas, suelas y soportes traseros de botas de esquí alpino.
Aviones no tripulados y equipos: Brazo de bastidor de aviones no tripulados, tren de aterrizaje, componentes estructurales de cámaras deportivas.
LGF TPU: Retos y Control de Técnicas de Procesamiento
Absolutamente crítico: secado
El TPU tiene una fuerte propiedad higroscópica. Si la humedad no se elimina adecuadamente antes del procesamiento, durante el proceso de fusión a alta-temperatura, la humedad hidrolizará las cadenas de polímero de TPU, lo que dará como resultado:
Degradación por hidrólisis: el peso molecular disminuye y las propiedades mecánicas se dañan gravemente.
Defectos de los componentes: Aparecen burbujas e incluso (en LGF TPU) las fibras pueden quedar expuestas. Por lo tanto, utilizar una máquina secadora deshumidificadora eficiente durante varias horas de pre-secado es un paso obligatorio del proceso.
Desgaste y corte
Desgaste de tornillos: La fibra de vidrio es un material altamente abrasivo. Al procesar resina compuesta GF TPU, se debe utilizar un tornillo endurecido y una válvula inversa (como un tornillo bimetálico); de lo contrario, la vida útil de la línea de producción será extremadamente corta.
Control de corte: la velocidad de rotación excesiva del tornillo y la contrapresión pueden generar una fuerte fuerza de corte, lo cual es fatal en el procesamiento de compuestos LGF TPU - ya que alterará excesivamente las fibras largas, lo que hará que pierdan las ventajas de rendimiento del LGF. Por lo tanto, se debe adoptar una ventana de procesamiento de "bajo cizallamiento y baja contrapresión".
Diseño e Inyección de Moldes
Diseño de compuerta: La posición y el tamaño de la compuerta determinan directamente el patrón de llenado de la masa fundida, que a su vez determina la orientación final de las fibras en el componente (como se mencionó anteriormente, esto es la anisotropía). Se debe implementar una ventilación adecuada del molde para evitar quemaduras o un llenado insuficiente causado por gases atrapados (incluida la humedad residual en el material).
Apariencia de la superficie: Los gránulos de plástico GF TPU a menudo exhiben un fenómeno de "fibra flotante", lo que resulta en una superficie rugosa. Esto limita su aplicación directa en componentes de apariencia de grado A-y generalmente requiere una pulverización posterior-o el uso de modificaciones especiales (como agregar lubricantes de superficie).
El pellet de plástico LGF TPU es un material de alta ingeniería, lejos de ser un simple "plástico con fibras de vidrio añadidas". Su valor radica en equilibrar con precisión rigidez, dureza, amortiguación y durabilidad. Una comprensión profunda de las diferencias químicas entre poliéster y poliéter, la microestructura de LGF/SGF, las limitaciones de diseño provocadas por la anisotropía y las estrictas condiciones de procesamiento es crucial para que las empresas utilicen con éxito este material de alto-rendimiento como alternativa a los metales, reduzcan costos y logren innovación de productos.
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