HIGH-PERFORMANCEENGINEERING PLASTICS
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Technischer Leitfaden

Vergleich von glasfaser- und kohlefaserverstärkten Formeln

Glasfaser und Kohlefaser sind keine austauschbaren Upgrades und eine höhere Faser Verhältnis bedeutet nicht zwangsläufig, dass das Material besser geeignet ist. Die Verstärkung verändert die Steifigkeit und die Lastreaktion der Formulierung und kann auch den Fluss, die Ausrichtung, die Bindenähte, die Richtungsschrumpfung, den Verzug, die Oberflächenqualität, den Matrizenverschleiß und den Gegenstückverschleiß verändern. Dieser Leitfaden bietet einen ersten Entscheidungsrahmen: Definieren Sie zunächst die Teileanforderungen, wählen Sie dann Polymere und Verstärkungsrichtungen aus und ermitteln Sie schließlich die für die Freigabe von Spritzgussteilen erforderlichen Nachweise.

Definieren Sie Leistungslücken, bevor Sie Fasern auswählen.

Messen Sie fehlende Last-, Abmessungs-, elektrische, Temperatur-, Oberflächen- oder Verschleißergebnisse, bevor Sie Glasfaser, Kohlefaser oder höhere Füllverhältnisse vergleichen.

Freisetzung von Grundmaterial und Fasersystemen in Spritzgussteilen

Bestätigen Sie Polymerauswahl, Ausrichtung, Bindenähte, Verzug, Verarbeitungsdurchführbarkeit, Leistung, Daten und Wiederholbarkeit für eine genaue Formulierung und Farbe.

Definieren Sie Leistungslücken, bevor Sie Fasern auswählen.

Beginnen Sie mit der Identifizierung von Ergebnissen, die mit dem aktuellen Material oder Design nicht erreichbar sind. Die Kerbe kann eine Durchbiegung unter Last, Kriechen, Dimensionsschwankungen, Gewicht, elektrische Leistung, Temperatur, Oberflächenqualität, Verschleiß oder eine Kombination dieser Faktoren beinhalten. "Erhöhte Steifigkeit" ist erst dann eine vollständige Anforderung, wenn die Lastrichtung, Dauer, Temperatur, zulässige Verschiebung und Prüfmethode definiert sind.

Für vorhandene Teile sollten aktuelle Materialien, gemessene Fehler, Zeichnungen, Formaufzeichnungen und Akzeptanzgrenzen verglichen werden; Für neue Teile sollten Lastfälle, kritische Abmessungen, Montage, Umgebung, Sicherheitsfaktoren, Erscheinungsgrenzen und Überprüfungsmethoden definiert werden, bevor ein Polymersubstrat oder ein Fasersystem ausgewählt wird.

  • Lastrichtung, Dauer, Zyklus, Stoß und zulässige Verformung
  • Kritische Abmessungen, Toleranzen, Kriechen und Temperatur- oder Feuchtigkeitseinwirkung
  • Elektrische, Anforderungen an Gewicht, Oberfläche, Farbe, Abnutzung und Gegenstück
  • Aktuelle Benchmarks, Ausfallnachweise, Zielergebnisse und Akzeptanzkriterien

Glasfaser und Kohlefaser lösen unterschiedliche Probleme

Wenn im Rahmen einer praktischen technischen Formulierung Verbesserungen der Steifigkeit, der Kriechkontrolle, der Lasterhaltung oder des Dimensionsverhaltens erforderlich sind, werden Glasfasern typischerweise zuerst bewertet; Kohlenstofffasern können separat bewertet werden, wenn das Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis, die kohlenstofffaserspezifische Dimensionsreaktion oder die elektrischen Fähigkeiten im Mittelpunkt des Projekts stehen. Der Materialname allein garantiert keine fertigen Ergebnisse in irgendeiner Richtung.

Beide Fasersysteme entwickeln eine Richtungsabhängigkeit, da die Ausrichtung der Formfasern der Teilegeometrie und dem Strömungsverlauf folgt. Anschnittposition, Fließlänge, Bindenähte, Versteifungen, Stützenpositionen, Wandstärkenänderungen und Lastrichtung wirken sich alle auf die Ergebnisse aus. Vergleiche sollten auf der Leistung der Spritzgussteile, der Verarbeitungsmöglichkeit, den Materialien und den gesamten Projektanforderungen basieren, nicht nur auf den Faserverhältnissen.

Verstärkung ändert Spritzgussteile

Bilder zeigen nur repräsentative angewandte Geometrien. Lastrichtungen, Fließwege, Ausrichtungen, Doppelebenen und Maßangaben müssen am tatsächlichen Formteil bestätigt werden; Die Bilder stellen nicht die endgültigen, verbesserten Proportionen dar.

  • Spritzgegossener ringförmiger Lagerkäfig mit gleichmäßig verteilten Haltelöchern
    Lagerkäfiggeometrie
  • Spritzgegossener Kupplungseinsatz mit kreuzförmiger Nabe
    Kupplungseinsatz
  • Spritzgegossene lineare Führungsblöcke mit Befestigungslöchern und Führungsnuten
    Linearer Führungsblock

Wählen Sie ein Polymersubstrat aus, bevor Sie die Verstärkungsrichtung bestimmen.

Verstärkungsoptionen können nicht vom Basispolymer getrennt werden. Wenn Präzisionsspritzguss, Gleitverhalten, geringere hygroskopische Reaktion erforderlich sind oder die bestehende Anwendungsplattform auf POM basiert, kann POM immer noch geeignet sein; Wenn Temperatur-, chemische, strukturelle, elektrische oder Verarbeitungsziele ein anderes Gleichgewicht erfordern, müssen möglicherweise PA6, PA66, PPA, PPS oder andere technische Polymere bewertet werden.

Wenn die Teile geeignet sind, kann mit den vorhandenen Daten ein Vorscreening aus dem POM GF10- bis GF30-Bereich durchgeführt werden. Hochgefüllte Glas- und Kohlefaserorientierungen sollten als geeignet für Projektentwicklungsbemühungen innerhalb der Polymerfamilie angesehen werden, wobei Formulierungen, Verarbeitungsrichtlinien, Datenpakete und Literatur für das Projekt definiert werden müssen.

Spritzgussteile freigeben, nicht das Faserverhältnis

Effektive Projekte sollten eine klare Beweisbarriere überwinden. Vergleichen Sie zunächst die verfügbaren Werkstofftypendaten und bestätigen Sie die erforderlichen Informationen. Überprüfen Sie dann die Formfüllung, die Ausrichtung, die Bindenähte, die Formen, die Ausrüstungsfähigkeiten und die erwarteten Prozessrisiken. Formen Sie dann rückverfolgbare Proben und messen Sie Abmessungen, Verzug, Aussehen, Montage, mechanische oder elektrische Funktion und Umweltverträglichkeit gemäß vereinbarten Benchmarks.

Die Produktionsfreigabe sollte auf einer genauen Formel, Farbe, Prozessfenster, Feuchtigkeitskontrollmethode, Testmethode und Akzeptanzkriterien basieren. Allgemeine erhöhte Werte oder nicht deklarierte Entwicklungsfähigkeiten können nicht als Ersatz für markenspezifische Daten und die Überprüfung repräsentativer Spritzgussteile verwendet werden.