Aeg metalli kraavida? 5 andmega toetatud põhjuseid LFT termoplastidele üleminekuks
Aastakümneid on teras ja alumiinium olnud autotööstuse ja tööstuslike rakenduste konstruktsioonikomponentide vaikimisi valikud. Kuid püsivad väljakutsed kaalu, korrosiooni ja keerukate tootmisprotsessidega sunnivad insenere otsima nutikamaid alternatiive. Lahendus võib peituda tavalises silmis: pikk kiudainete termoplastid (LFT).
Kui toetute endiselt metallile, võite puududa märkimisväärsest jõudlusest ja kulude kokkuhoiust. See artikkel pakub andmepõhist võrdlust, et näidata, miks LFT komposiidid pole lihtsalt elujõuline asendaja, vaid sageli parem.
Mida sa õpid:
Kuidas LFT saavutab metallisarnase tugevuse kaalust.
Osade konsolideerimise disaini ja tootmise eelised.
Miks LFT osad on oma olemuselt korrosioonile ja kemikaalidele vastu.
1. ületamatu tugevuse ja kaalu suhe
Metalli asendamise juht number üks on kaalu vähendamine. LFT komposiidid pakuvad jäikust ja tugevust, mis on võrreldavad metallidega nagu alumiinium ja tsink, kuid oluliselt madalama tihedusega. See on ülioluline autotööstuse tõukele elektrifitseerimise ja parema kütusesäästlikkuse poole. Heledam komponent vähendab sõiduki üldist massi, mis tähendab otseselt EV -de laiendatud vahemikku ja madalamaid põlemismootorite heitkoguseid.
|
Materiaalne (40% pikk klaaskiust LFT-PP) |
Tihedus (g/cm³) | Tõmbetugevus (MPA) |
Spetsiifiline tugevus (Tugevus/tihedus) |
|---|---|---|---|
| Lft-g®PP-GF40 | 1.19 | 150 | 126 |
| A380 alumiinium (die-valatud) | 2.70 | 324 | 120 |
| Mahe terast | 7.85 | 400 | 51 |
Nagu andmed näitavad, pakub LFT-PP parimat spetsiifilist tugevust võrreldes nii alumiiniumi kui ka terasega, pakkudes rohkem jõudlust grammi kohta.
2. kõrgem disainivabadus ja osade konsolideerimine
Metalli valmistamine hõlmab sageli mitut sammu: tembeldamist, keevitamist, painutamist ja kokkupanekut. See keerukus lisab aega, kulusid ja potentsiaalseid ebaõnnestumispunkte. LFTS, töödeldud süstevormimise kaudu, avage uskumatu disainivabadus. Insenerid saavad konsolideerida mitut metallkomponenti, ribisid, aluseid ja korpuseid-ühe, keeruka net-kujuga osa. See mitte ainult ei vähenda monteerimisaega ja tööjõukulusid, vaid parandab ka konstruktsiooni terviklikkust, kõrvaldades nõrgad punktid nagu keevisõmblused ja kinnitusdetailid.
Vaadake seda tegevuses
Lugege meie viimast juhtumianalüüsi selle kohta, kuidas aitasime autotööstusel 1. astme tarnijal 7 teraseosa konsolideerida ühte LFT-esiotsa moodulit.
Lugege juhtumianalüüsi3. loomupärane korrosioon ja keemiline vastupidavus
Ruste on terasest komponentide igavene vaenlane, vajavad kalleid ja keskkonnatundlikke katteid, näiteks e-katte või galvaniseerimist. Alumiinium on vastupidavam, kuid võib teiste metallidega kokkupuutumisel siiski kannatada galvaanilise korrosiooni all. LFT -komposiidid on polümeerid, mis tähendab, et need on oma olemuselt rooste suhtes inertsed ning paljud ühised auto- ja tööstuslikud kemikaalid. See välistab vajaduse sekundaarsete kaitsekatete järele ja tagab pikaajalise jõudluse, eriti karmides keskkondades.
- ● Maanteesoolade ja jäätõrjeagentide suhtes vastupidav.
- ● tavalised autovedelikud, nagu glükool, pidurivedelikud ja õlid, ei mõjuta.
- ● Ideaalne EV -de aku korpuste jaoks, pakkudes keemilist vastupidavust ja elektrilist isolatsiooni.
4. Märkimisväärne kulude vähendamine: tööriistade ja tsükli aeg
Kuigi toorainekulud kõiguvad, mõjutab valmimise efektiivsus tugevalt valmis osa kogumaksumust. LFTS-i süstimisvormimine pakub selget eelist metallide valamise või tembeldamise ees. Sissepritsevormimise tööriistad on tavaliselt odavamad kui kõrge tonnaažiterase tempel. Veelgi olulisem on see, et tsükliajad on dramaatiliselt lühemad alla 60 sekundi osa kohta, võrreldes mitme minutiga mitmeastmelise metalli kokkupanemise protsessi korral. See kiire tootmine viib madalama hinnaga osa ja suurema läbilaskevõime kohta.
5. Täiustatud NVH (müra, vibratsioon ja karmus) jõudlus
Metallid on müra ja vibratsiooni edastamisel suurepärased, mis võib põhjustada sõidukite ja masinate halva kasutajakogemuse. LFT -komposiitidel on looduslikud summutusomadused. Polümeermaatriksi pikkade kiudude sisemine võrk on efektiivne vibratsioonienergia imendumiseks ja hajutamiseks. See vähendab kiirgatud müra ja parandab lõpliku komplekti üldist akustilist jõudlust - funktsiooni, mis on üha kriitilisem elektrisõidukite vaiksetes kajutites.
Kas olete valmis oma järgmise projekti jaoks LFT -d hindama?
Tõendid on selged: LFT-komposiidid pakuvad kaalukat kombinatsiooni kergekaalu, disaini paindlikkuse, vastupidavuse ja kulutõhususe kohta. Lõpetage üleehitus traditsiooniliste materjalidega ja hakake nutikama kujundama.
Taotlege tasuta materjaliproovi Konsulteerige inseneriga
Kirjutas dr Michael Ji (Candy, abi)
LFT-G peamaterjalide teadlane®Globaalne, üle 15 -aastase kogemusega termoplastilise inseneri alal. Ta on spetsialiseerunud auto- ja tööstussektori metalli-plastilisele muundamisele.Ühendage e -posti teel.
Korduma kippuvad küsimused
K: Milline on LFT-PP maksimaalne pidev kasutamise temperatuur?
V: LFT polüpropüleeni (LFT-PP) maksimaalne pidev kasutamise temperatuur võib olla vahemikus 120 kuni 140 kraadi, sõltuvalt konkreetsest klassist ja rakendatud stressist. Suuremat soojustakistust vajavate rakenduste jaoks soovitatakse sageli LFT-PA (nailon) hindeid.
K: Kuidas võrrelda LFT tooraine maksumus alumiiniumiga?
V: Kuigi LFT toorainekkilogrammi maksumus võib olla võrreldav alumiiniumist või pisut madalam, tuleneb tegelik kulude kokkuhoid töötlemisest. Süstevormimine on kiirem, vähem energiamahukas protsess kui suremine ja kerge osa kaal vähendab materjali tarbimist, mis viib madalama osa kogukuluni.
K: Kas LFT on taaskasutatav?
V: Jah, pikad kiudainete termoplastid on täielikult taaskasutatavad. Termoplastidena saab neid uuesti sulatada ja uuesti töödelda. See teeb neist paljude termoseeti komposiitidega võrreldes jätkusuutlikuma valiku ja joondab tootmise ringmajanduse põhimõtetega.
