Les thermoplastiques renforcés de fibres longues (LFRT) sont utilisés dans les applications de moulage par injection avec des propriétés mécaniques élevées.Bien que la technologie LFRT puisse fournir de bonnes propriétés de résistance, de rigidité et d'impact, la méthode de traitement de ce matériau joue un rôle important dans la détermination des performances que la pièce finale peut atteindre.
Afin de mouler avec succès le LFRT, il est nécessaire de comprendre certaines de leurs caractéristiques uniques.Comprendre la différence entre le LFRT et les thermoplastiques renforcés conventionnels a favorisé le développement d'équipements, de technologies de conception et de traitement pour maximiser la valeur et le potentiel du LFRT.
La différence entre le LFRT et les composites renforcés de fibres de verre courtes et courtes traditionnelles est la longueur de la fibre.Dans le LFRT, la longueur de la fibre est la même que la longueur des pastilles.En effet, la plupart des LFRT sont produits par pultrusion plutôt que par cisaillement.
Dans la fabrication LFRT, le remorquage continu defibres de verrela mèche sans torsion est d'abord étirée dans une filière pour le revêtement et imprégnée de résine.Après être sortie de la matrice, cette bande de plastique renforcée continue est hachée ou granulée, généralement coupée à une longueur de 10 ~ 12 mm.En revanche, les composites traditionnels à fibres de verre courtes ne contiennent que des fibres coupées d'une longueur de 3 à 4 mm, et leur longueur sera encore réduite à moins de 2 mm dans l'extrudeuse à cisaillement.
La longueur des fibres dans les granulés LFRT contribue à améliorer les propriétés mécaniques de la résistance aux chocs LFRT ou augmente la ténacité tout en maintenant la rigidité.Tant que les fibres conservent leur longueur pendant le processus de moulage, elles forment un "squelette interne" qui offre des propriétés mécaniques ultra-élevées.Cependant, un processus de moulage médiocre peut transformer des produits à fibres longues en matériaux à fibres courtes.Si la longueur de la fibre est compromise pendant le processus de moulage, il est impossible d'atteindre le niveau de performance requis.
Afin de maintenir la longueur des fibres pendant le moulage LFRT, trois aspects importants doivent être pris en compte : la machine de moulage par injection, la conception des composants et des moules et les conditions de traitement.
1. Précautions d'équipement
Une question souvent posée à propos du traitement LFRT est la suivante : nous est-il possible d'utiliser l'équipement de moulage par injection existant pour mouler ces matériaux.Dans la plupart des cas, l'équipement utilisé pour former des composites à fibres courtes peut également être utilisé pour former des LFRT.Bien que l'équipement de moulage de fibres courtes typique soit satisfaisant pour la plupart des composants et produits LFRT, certaines modifications apportées à l'équipement peuvent mieux aider à maintenir la longueur des fibres.
Une vis à usage général avec une section typique "alimentation-compression-dosage" est très appropriée pour ce processus, et le cisaillement destructeur de la fibre peut être réduit en réduisant le taux de compression de la section de dosage.Le taux de compression de la section de mesure d'environ 2:1 est le meilleur pour les produits LFRT.Il n'est pas nécessaire d'utiliser des alliages métalliques spéciaux pour fabriquer des vis, des barillets et d'autres pièces, car l'usure du LFRT n'est pas aussi importante que celle des thermoplastiques renforcés de fibres de verre coupées traditionnelles.
Une autre pièce d'équipement qui peut bénéficier d'un examen de conception est la pointe de la buse.Certains matériaux thermoplastiques sont plus faciles à traiter avec une pointe de buse conique inversée, ce qui peut créer un degré élevé de cisaillement lorsque le matériau est injecté dans la cavité du moule.Cependant, cette pointe de buse peut réduire considérablement la longueur des fibres du matériau composite à fibres longues.Par conséquent, il est recommandé d'utiliser un ensemble embout de buse/soupape rainuré avec une conception 100 % « libre », ce qui facilite le passage des fibres longues à travers la buse et dans la pièce.
De plus, le diamètre de la buse et du trou de la porte doit avoir une taille lâche de 5,5 m
m (0.250in) ou plus, et il ne doit pas y avoir de bords tranchants.Il est important de comprendre comment le matériau s'écoule à travers l'équipement de moulage par injection et de déterminer où le cisaillement cassera les fibres.
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Heure de publication : 09 octobre 2021