Langer Carbonfaser-PPS-Verbundwerkstoff
Auf der Suche nach höchster Leistung in der industriellen Fertigung stehen Ingenieure oft vor einem Dilemma: Die Verwendung von Metallen bedeutet höheres Gewicht, höhere Verarbeitungskosten und Korrosionsanfälligkeit; Die Verwendung hochwertiger-Kunststoffe wie PEEK bedeutet hohe Kosten.
Das Aufkommen des LCF-PPS-Verbundwerkstoffs (langkohlenstofffaserverstärktes Polyphenylensulfid) hat diese Marktlücke perfekt geschlossen. Es verfügt nicht nur über die ursprüngliche ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit und chemische Beständigkeit von PPS-Harz, sondern verleiht dem Material durch die verstärkende Wirkung des langen Kohlenstofffasergerüsts auch eine Steifigkeit und Festigkeit, die mit denen von Metallen vergleichbar ist.
Vier Hauptvorteile: Mehr als herkömmliche Materialien
Leichtes Gewicht
Bewältigte Herausforderungen: Löst die Bedenken sowohl von New Energy Vehicles (EVs) als auch der Luft- und Raumfahrt hinsichtlich der Reichweite.
Leistung: Das Gewicht von LCF PPS ist geringer als das einer Aluminiumlegierung.
Kundenvorteile: Bei gleichbleibender Strukturfestigkeit kann die Gewichtsreduzierung der Bauteile deutlich größer ausfallen. Dies ist entscheidend für die Reduzierung des Energieverbrauchs des Systems und die Verbesserung der dynamischen Reaktionsgeschwindigkeit.
Mechanische Festigkeit von „Kunststoff anstelle von Stahl“
Bewältigte Herausforderungen: Behebung der Probleme der Kriechneigung von Kurzfaserkunststoff unter hohen Belastungen und der schlechten Schlagfestigkeit.
Leistung:
Kriechfestigkeit: Lange Kohlenstofffasern bilden in der Matrix ein „dreidimensionales Skelettnetzwerk“ und erhöhen so die Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen deutlich. Selbst bei einer Langzeitbelastung von über 150 Grad verformt es sich nicht so leicht.
Hohe spezifische Festigkeit: Die Zugfestigkeit kann typischerweise über 180 MPA erreichen, und der Biegemodul kann 20-30 GPA erreichen, was ausreicht, um Aluminiumdruckguss, Magnesiumlegierungen und einige Edelstahlkomponenten zu ersetzen.
Natürliche elektromagnetische EMI-Abschirmung
Problem-Lösung: Probleme mit Signalinterferenzen elektronischer Geräte in komplexen elektromagnetischen Umgebungen.
Leistung: Dank der hohen Leitfähigkeit von Kohlefasern kann LCF PPS eine elektromagnetische Abschirmwirkung erzielen, ohne dass teure leitfähige Beschichtungen oder Füllstoffe hinzugefügt werden müssen. Vorteile für den Kunden: Metalleinsätze oder sekundäres Aufsprühen von leitfähiger Farbe entfallen, wodurch die Verarbeitungskosten erheblich gesenkt werden. Es ist ein ideales Material für Millimeterwellen-Radarhalterungen und Gehäuse von elektronischen Steuergeräten.
Hervorragende chemische Beständigkeit und hydrolytische Stabilität
Bewältigte Herausforderungen: Löst das Problem der hohen Wasseraufnahme von Nylon (PA), das zu Größenausdehnung und Leistungseinbußen führt.
Leistung: Das PPS-Harz weist von Natur aus die Eigenschaft einer „geringen Löslichkeit in bekannten Lösungsmitteln“ auf. In Kombination mit langen Carbonfasern ist die Wasseraufnahme extrem gering. Kundenvorteile: Unter rauen Bedingungen mit Ethylenglykol-Kühlmittel, Kraftstoff sowie starken Säuren und Basen kann das LCF-PPS-Material dennoch präzise Toleranzen einhalten und ist die bevorzugte Wahl für nasse Bedingungen.
Wo glänzt LCF PPS am meisten?
New Energy Vehicles (EV) - Innovatoren von Wärmemanagementsystemen
Anwendungskomponenten: Elektronisches Wasserpumpenlaufrad, Gehäuse des Wärmemanagementmoduls, Anschluss für das Batteriepack-Kühlsystem.
Alternative Lösungen: Ersetzen Sie PPS-GF40 (kurze Glasfaser) oder Gussaluminium.
Luft- und Raumfahrt - Befestigungselemente und Halterungen
Anwendungskomponenten: Interne Strukturstützen für Flugzeuge, Verkleidungsklammern, Drohnenarme.
Alternative Lösung: Durch Aluminiumlegierung ersetzen.
Industrieausrüstung (Industrie) - – Hochwertige Pumpen, Ventile und Verschleißteile
Anwendungskomponenten: Chemiepumpenlaufräder, Gleitlager, Getriebe für Textilmaschinen.
Alternative Lösungen: Durch PEEK oder Edelstahl ersetzen.
Wie führt man das Spritzgießen von LCF-PPS-Material durch?
Da es sich um ein langfaseriges Material handelt, liegt der Kern der Verarbeitung in der „Erhaltung der Faserlänge“, um die Leistung des Endprodukts sicherzustellen.
Schraubenauswahl:Es wird empfohlen, eine Schnecke mit einem niedrigen Kompressionsverhältnis zu verwenden und den Einsatz von Elementen mit hoher Scherung zu vermeiden, um Faserbrüche zu reduzieren.
Tordesign:Vergrößern Sie die Angussgröße entsprechend, um Faseransammlungen und -verstopfungen oder schwere Brüche aufgrund eines zu kleinen Angusses zu vermeiden.
Formtemperatur:LCF PPS-Verbundharz ist ein halbkristallines Material und es wird empfohlen, die Formtemperatur auf einem höheren Niveau zu kontrollieren. Hochtemperaturformen können die Kristallinität erhöhen und dadurch die beste Oberflächenbeschaffenheit und Hitzebeständigkeit (HDT) erzielen.
Gegendruckregelung:Vermeiden Sie eine übermäßige Zersetzung des Materials durch Scherung.
Das Aufkommen des LCF-PPS-Verbundharzes zielte nicht darauf ab, am Niedrigpreiswettbewerb auf dem Markt für allgemeine technische Kunststoffe teilzunehmen, sondern vielmehr auf die Bewältigung herausfordernder technischer Probleme wie „Metall ist zu schwer, PEEK ist zu teuer und Nylon ist für die Hydrolyse ungeeignet“. Es stellt eine intelligentere Materialauswahlstrategie dar, - die das optimale Gleichgewicht zwischen geringem Gewicht, hoher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kostenkontrolle findet.
Häufig gestellte Fragen
F: Was sind die Hauptvorteile von LCF PPS im Vergleich zu SCF-Materialien?
A: Der Schlüssel liegt im „Langfaser-Gerüsteffekt“. Lange Kohlenstofffasern bilden innerhalb des Bauteils ein dreidimensionales Netzwerk. Im Vergleich zu Kurzfasern ist ihre Schlagzähigkeit um ein Vielfaches erhöht, ihre anti-Eigenschaften sind deutlich verbessert und sie schneiden bei Hochtemperatur-Ermüdungstests besser ab. Sie eignen sich für Bauteile, die langfristiger Beanspruchung ausgesetzt sind.
F: Wie kann der Faserbruch bei der Injektion von LCF PPS wirksam reduziert werden?
A: Der Schutz der Fasern ist der Kern des Prozesses. Es wird empfohlen, die folgenden Maßnahmen zu ergreifen: 1. Verwenden Sie eine Schraube mit niedrigem Kompressionsverhältnis. 2. Verwenden Sie ein großes Tor. 3. Stellen Sie einen geringen Gegendruck und eine niedrige Drehzahl ein.
F: Wo liegt im Vergleich zu PEEK-Material die Kosten-effektivität von LCF PPS?
A: Das LCF-PPS-Kunststoffpellet hat ähnliche mechanische Eigenschaften wie PEEK, ist jedoch kostengünstiger als PEEK. Unter Arbeitsbedingungen, bei denen ein hohes Maß an Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist (z. B. bei Chemiepumpen und elektronischen Wasserpumpen), ist es derzeit die kostengünstigste -effektive Alternativlösung.
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