Guide technique

Comparaison des formules renforcées de fibre de verre et de fibre de carbone

La fibre de verre et la fibre de carbone ne sont pas des améliorations interchangeables, et un taux de fibres plus élevé ne signifie pas nécessairement un matériau plus approprié. Le renforcement modifie la rigidité et la réponse à la charge de la formulation et peut également modifier l'écoulement, l'orientation, les lignes de soudure, le retrait directionnel, le gauchissement, la qualité de la surface, l'usure de la matrice et l'usure de la contrepartie. Ce guide fournit un premier cadre de prise de décision : définissez d'abord les exigences des pièces, puis sélectionnez les polymères et les directions de renforcement, et enfin établissez les preuves requises pour la libération des pièces moulées par injection.

Définissez les écarts de performances avant de sélectionner les fibres

Mesurez les résultats de charge manquante, dimensionnels, électriques, de température, de surface ou d'usure avant de comparer la fibre de verre, la fibre de carbone ou des taux de remplissage plus élevés.

Libérer les matériaux de base et les systèmes de fibres dans les pièces moulées par injection

Confirmez la sélection du polymère, l'orientation, les lignes de soudure, le gauchissement, la faisabilité du traitement, les performances, les données et la répétabilité pour une formulation et une couleur précises.

Définissez les écarts de performances avant de sélectionner les fibres

Commencez par identifier les résultats qui ne sont pas réalisables avec le matériau ou la conception actuelle. L'encoche peut impliquer une déflexion sous charge, un fluage, des variations dimensionnelles, un poids, une performance électrique, une température, une qualité de surface, une usure ou une combinaison de ces facteurs. La « rigidité accrue » est une exigence complète uniquement après la définition du sens de la charge, de la durée, de la température, du déplacement autorisé et de la méthode d'essai.

Pour les pièces existantes, les matériaux actuels, les défaillances mesurées, les dessins, les enregistrements de moulage et les limites d'acceptation doivent être comparés ; pour les nouvelles pièces, les cas de charge, les dimensions critiques, l'assemblage, l'environnement, les facteurs de sécurité, les limites d'apparence et les méthodes de vérification doivent être définis avant de sélectionner un substrat polymère ou un système de fibres.

  • Direction de la charge, durée, cycle, impact et déformation admissible
  • Dimensions critiques, tolérances, fluage et exposition à la température ou à l'humidité
  • Exigences électriques, de poids, de surface, de couleur, d'usure et de contrepartie
  • Repères actuels, preuves de défaillance, résultats cibles et critères d'acceptation

La fibre de verre et la fibre de carbone résolvent différents problèmes

Lorsque des améliorations en termes de rigidité, de contrôle du fluage, de rétention de charge ou de réponse dimensionnelle sont requises dans le cadre d'une formulation technique pratique, la fibre de verre est généralement évaluée en premier ; la fibre de carbone peut être évaluée séparément lorsque le rapport rigidité/poids, la réponse dimensionnelle spécifique à la fibre de carbone ou les capacités électriques sont au cœur du projet. Le nom du matériau à lui seul ne garantit pas les résultats finis dans quelque direction que ce soit.

Les deux systèmes de fibres développent la directivité car l'orientation des fibres de moulage suit la géométrie de la pièce et l'historique du flux. L'emplacement des portes, la longueur du flux, les lignes de soudure, les raidisseurs, l'emplacement des colonnes, les changements d'épaisseur de paroi et la direction de la charge affectent tous les résultats. Les comparaisons doivent être basées sur les performances des pièces moulées par injection, la faisabilité du traitement, les matériaux et les exigences complètes du projet, et pas seulement sur les ratios de fibres.

Modifications des renforts Pièces moulées par injection

Les images montrent uniquement des géométries appliquées représentatives. Les directions de charge, les chemins d'écoulement, les orientations, les plans doubles et les données dimensionnelles doivent être confirmés sur la pièce moulée réelle ; les images ne représentent pas les proportions finales améliorées.

  • Cage de roulement annulaire moulée par injection avec trous de retenue uniformément espacés
    Géométrie de la cage de roulement
  • Insert d'accouplement moulé par injection avec moyeu en forme de croix
    Insert d'accouplement
  • Blocs de guidage linéaires moulés par injection avec trous de montage et rainures de guidage
    Bloc de guidage linéaire

Sélectionnez le substrat polymère avant de déterminer la direction du renforcement

Les options de renforcement ne peuvent pas être séparées du polymère de base. Lorsqu'un moulage par injection de précision, un comportement de glissement, une réponse hygroscopique plus faible sont requis ou que la plate-forme d'application existante est basée sur le POM, le POM peut toujours convenir ; lorsque les objectifs de température, chimiques, structurels, électriques ou de traitement nécessitent un équilibre différent, alors le PA6, le PA66, le PPA, le PPS ou d'autres polymères techniques peuvent devoir être évalués.

Lorsque les pièces conviennent, un criblage préliminaire peut être effectué de la gamme POM GF10 au GF30 avec les données existantes. Les orientations de fibres de verre et de carbone hautement chargées doivent être considérées comme adaptées aux efforts de développement de projets au sein de la famille des polymères, avec des formulations, des directives de traitement, des ensembles de données et une littérature définis pour le projet.

Libérez les pièces moulées par injection, pas le rapport de fibres

Les projets efficaces doivent franchir une barrière claire en matière de preuves. Comparez d'abord les données de grade disponibles et confirmez les informations requises ; puis examiner le remplissage des moules, l'orientation, les lignes de soudure, les moules, les capacités de l'équipement et les risques attendus du processus ; puis moulez des échantillons traçables et mesurez les dimensions, le gauchissement, l'apparence, l'assemblage, la fonction mécanique ou électrique et la maintenance environnementale selon des critères convenus.

La version de production doit être basée sur une formule, une couleur, une fenêtre de processus, une méthode de contrôle de l'humidité, une méthode de test et des critères d'acceptation précis. Les valeurs générales améliorées ou les capacités de développement non déclarées ne peuvent pas être utilisées pour remplacer les données spécifiques à la grade et la vérification des pièces moulées par injection représentatives.