Témata
Reklama

Termoplasty vyztužené dlouhými vlákny

Přístrojová deska vozu Škoda Fabia je v Evropě jedním z prvních případů velké aplikace nových termoplastů vyztužených dlouhými vlákny LFT (Long Fiberreinforced Thermoplastics). Pro její konstrukci byl vybrán LFT materiál Ticona Celstran PP GF30, z polypropylenu vyztuženého 30 % hm. 10 - 15 mm dlouhých skleněných vláken.

Zkoušky ukázaly, že konstrukce desky z LFT o tloušťce pouhé 2,7 mm zaručuje funkci při teplotě až -35 °C, nepředstavuje riziko při vystřelení airbagu a má vysokou nárazovou pevnost. Nejen tato, ale i další aplikace v automobilovém a leteckém průmyslu jsou příklady nahrazení kovových materiálů novými lehčími a levnějšími materiály.
Jeden z procesů výroby LFT, novou technologii přímého zpracování termoplastů vyztužených dlouhými skleněnými vlákny in-line kompoundováním, vyvinul ve spolupráci s ústavem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) a dalšími firmami známý německý výrobce lisovací techniky Dieffenbacher. Technologií LFT-D/ILC, která je teprve na začátku svého tzv. růstového potenciálu, se vyrábí lehké a komplexní velkoplošné automobilové díly, jako čelní díly, podlahové díly, dveřní výplně ap.
Reklama
Reklama
Reklama

Technologie LFT-D

Nákladově nevýhodnou stávající technologii s meziproduktem (plochý polotovar nebo válečkový granulát) a jeho zpracováním vstřikováním obchází technologie LFT-D. V prvním extruderu se nejprve provede přímé míchání polypropylenové matrice s potřebnými aditivy a dlouhými skleněnými vlákny. Druhý dvoušnekový extruder zpracovává směs s pramenci skleněného rovingu. Z toho vychází vyztužený plastifikát na transportní pás, kde se dělí a manipulačním robotem se dopraví přímo k lisu a vylisuje na hotový rozměrný díl. Podíl vyztužujícího skleněného vlákna je mezi 20 - 40 % hm. Novou technologií lze vyztužení spolehlivě a reprodukovatelně ovládat.

Vše v jednom extruderu

Příspěvkem IFC ve spolupráci s firmou Dieffenbacher bylo rozšíření LFT-D na nové materiály a aplikace. Plastová matrice se v nové technologii LFT-D/ILC mísí přímo v jednom extruderu s aditivy včetně vytvrzujících a změkčujících přísad a protipožárních retardantů. Vyztužující skleněná vlákna a roving se vtahují současně do extruderu v jednostupňovém procesu. Tímto procesem lze také zpracovávat hodnotnější technické plasty (např. PA 66, PC/ABS, PPS, PUR, PBT a POM) na tzv. Advanced LFT a vyrábět i tzv. Tailored LFT, lokálně zpevněné jednoosým orientovaným vyztužením nebo textilní výztuží. Výstupní plastifikát se opět zpracovává lisováním.
Předností technologie LFT-D/ILC je ekonomická výroba s krátkými lisovacími cykly mezi 20 až 25 s při práci se dvěma nástroji a paralelním zakládáním dvou polotovarů a ukládáním 2 výlisků. V plně automatizovaném provozu lze při dostatečné kapacitě extruderu vyrobit 100 až 120 výlisků za hodinu. Základem systému je výkonný rychloběžný vysoce přesný lis a přesné nástroje, neboť tloušťka výlisků je často menší než 1,8 mm. Lis Dieffenbacher používaný pro plně automatizovanou výrobu pracuje se silou 25 000 kN. Podíl vyztužující skleněné fáze, ale i druhu fáze (keramická, aramidová, uhlíková a nerezová vlákna např. pro elektromagnetické stínění) je volitelný podle konstrukce a účelu aplikace. Právě volitelný podíl vyztužující fáze umožňuje značné úspory nákladů, až 35 % proti procesu zpracování z polotovarů vstřikováním.
Při procesu LFT-D/ILC se dosahuje také úspor materiálu, až 40 %, protože veškerý výrobní odpad (vtokové zbytky, ostřižky a vytříděné výrobky) lze znovu použít. Podmínkou je úprava recyklátu na drť do průměru 50 mm, kterou lze přisazovat do extruderu v podílu do 30 % hm., pro zachování rovnoměrné jakosti a vlastností výrobku.
Vedle firem Dieffenbacher a ICT, které za vývoj technologie a strojního zařízení obdržely cenu JEC Award 2002 od asociace Journals and Exhibitions on Composites v Paříži, se na jejím vzniku podílely firmy BMW, Dow Chemical, Leistritz, Menzolit Fibron, Polymer-Tec a Werkzeug und Formenbau Schmidt. Dieffenbacher vyvinul vhodná zařízení i pro následné operace, jako chlazení dílů, ostřihování, vysekávání otvorů a jejich zpevňování, pro transferové operace a automatizaci. Ten za svůj přínos k technologiím LFT-D a LFT-D/ILC obdržel ještě cenu AVKTV Innovation Award 2001.
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 30109
Datum: 05. 02. 2003
Rubrika: Trendy / Plasty
Autor:
Firmy
Související články
Žíhání termoplastů

Moderní nauka o plastech v mnoha směrech vychází z nauky o kovech. Příkladem je žíhání, jeden ze způsobů tepelného zpracování. Společným účelem žíhání kovů i plastů je pomocí řízených teplotních změn dosáhnout rovnovážných stavů struktury a tím i cíleně ovlivňovat vlastnosti.

Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Plasty a kompozity v inovaci strojírenských výrobků

Plasty a kompozity s polymerní matricí přinesly revoluci v materiálových přístupech ke konstrukci strojírenských výrobků a zařízení. Nepřetržitě probíhající materiálové inovace v oblasti plastů a kompozitů spoluvytvářejí inovativní řešení ve strojírenství. Reagují na potřeby strojírenského průmyslu a stávají se kontinuálním procesem s jasnou perspektivou do budoucna.

Související články
Horké trysky jako nový standard

Studené plnicí kanály doprovázejí odvětví vstřikování plastů od prvopočátku. I dnes často vypadá tento způsob plnění dutiny jako ten nejjednodušší a nejelegantnější. Proč má tedy smysl zabývat se aplikací horkých trysek i do malých sérií a malých forem? Srovnejme oba způsoby plnění a porovnejme ekonomické přínosy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Optimalizace plastových výlisků s obsahem přírodních vláken

V průmyslové výrobě, především v automobilovém průmyslu, se začíná prosazovat trend nasměrovaný k využívání obnovitelných materiálů, ke kterým mj. patří přírodní vlákna. Vývojáři nových výrobků se setkávají s požadavky na aplikační využití plastových materiálů vyztužených přírodními vlákny, jako jsou sisal, konopí, len atd.

Inteligentní řešení pro vstřikování plastů

Automatizace, výrobní technologie, optimalizace procesů a služby jsou nedílnou součástí filozofie rakouské společnosti Engel. Ta svá systémová řešení v oblasti zpracování plastů představila v říjnu pod mottem „více než stroj“ na veletrhu Fakuma 2015 v německém Friedrichshafenu.

Plasty pomáhají modernizovat strojírenství

S pokračujícím vývojem nových materiálů se mění i materiálová skladba strojírenských výrobků a zařízení. V současné době si již nelze rozvoj téměř všech strojírenských odvětví bez použití plastových materiálů představit. Vývoj pak ukazuje, že plasty budou hrát ve strojírenství stále významnější úlohu.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Absorbér energie, izolace nebo kreativní materiál?

Vypadá jako polystyren, ale není to polystyren. Rozdíl poznáte nejpozději ve chvíli, kdy jej vezmete do ruky. Řeč je o expandovaném polypropylenu, materiálu, který pod obchodním názvem Arpro vyrábí globálně působící japonská společnost JSP. Vnitřní struktura dílů z něj vyrobených na první pohled připomíná díly z pěnového polystyrenu, ale jejich vlastnosti jsou zcela rozdílné.

Nové vstřikovací jednotky pro vstřikovací stroje

Společnost Engel Austria od základu přepracovala své hydraulické vstřikovací jednotky a na veletrhu K 2016 od 19. do 26. října v Düsseldorfu představila novou generaci úspěšných řad vstřikovacích strojů Engel victory a Engel duo, které díky inovativním funkcím dosahují vyšší přesnosti, ergonomie a účinnosti.

První plnobarevná stolní 3D tiskárna

Společnost Mcor představila jako první na světě plnobarevnou stolní 3D tiskárnu Mcor ARKe a klade si za cíl dostat tuto 3D tiskárnu do každé kanceláře či učebny.

Výroba stavebnic leteckých modelů

Pamětníci si možná vzpomenou na reportáž o výrobě plastikových leteckých modelů, která vyšla v MM Průmyslovém spektru 1, 2/2004. Když jsem loni na setkání uživatelů softwaru NX potkal pana Vladimíra Šulce, jednoho ze zakladatelů společnosti Eduard – Model Accessories, pozval mě, ať se k nim do Obrnic přijedu znovu podívat, protože za tu dobu se mnohé změnilo.

Igráček slaví 40. narozeniny

Generace Husákových dětí si jistě dobře vzpomíná na malou plastovou figurku představující různá povolání. Igráček letos oslaví 40. narozeniny, a tak určitě stojí za to, podívat se důkladněji na jeho osud i na jeho výrobu.

Problematika dějů při svařování plastů vybranými technologiemi

V současnosti průmyslově využívané technologie svařování plastů mohou do výrobního procesu vnést neočekávané problémy. Cílem článku je seznámit čtenáře s možnými úskalími, která mohou nastat při svařování některých typů plastů vybranými technologiemi.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit