Thermoplastische ICP-Zugglieder ermöglichen eine Verbesserung der Biegefestigkeit

Integrated Composite Products (ICP, Winona, Minnesota, USA) hat thermoplastische Verstärkungen aus selektivem Polypropylen (PP) entwickelt, die auch als Tension Members (TM) bekannt sind, um die Leistung von Kunststoffteilen zu verbessern. Die Verstärkungen sollen Maschinenbauern eine leichte Option bieten, die signifikante Verbesserungen der Festigkeit, Steifigkeit und Schlageigenschaften zu geringeren Kosten beibehält. Laut ICP müssen sich Konstrukteure nicht mehr mit steigendem Gewicht und/oder den Abmessungen des Teils zufrieden geben.

Die TMs sind im Wesentlichen endlosfaserverstärkte Stäbe (Abb. 1), die in die Form eingelegt und strategisch am Boden einer geformten Rippe platziert werden, bevor der Polypropylen-Kunststoff eingespritzt wird. Wenn ein Formteil belastet wird, so ICP, versagt es normalerweise an der Unterseite der Rippe. Durch die Platzierung dieser „Stäbe“ direkt an der Unterseite der Rippe soll die Kraft über die gesamte Rippe verteilt werden, was die Tragfähigkeit und Gesamtsteifigkeit des Formteils dramatisch erhöht.

Testpanel-Diagramme

Abbildung 2a

Abbildung 2b

Abbildung 3a

Abbildung 3b

Zum Beispiel bieten die thermoplastischen Zugglieder von ICP in spritzgegossenen 5 Zoll breiten x 18 Zoll langen x 1 Zoll tiefen Paneelen, die aus 40 % langglasfaserverstärktem PP verarbeitet werden, eine Verbesserung der Biegefestigkeit von 72 % und eine Verbesserung des Biegemoduls von 21 % ohne Erhöhung des Teilegewichts (Abb. 2ab). Bei formgepressten Platten mit einer Breite von 8 Zoll, einer Länge von 18 Zoll und einer Tiefe von 1 Zoll unter Verwendung des gleichen 40 % langglasfaserverstärkten PP sollen die Eigenschaftsverbesserungen sogar noch größer sein und eine Verbesserung der Biegefestigkeit von 142 % und des Biegemoduls erreicht werden Verbesserungen um 50 %, wiederum ohne Einfluss auf das Teilegewicht (Abb. 3ab). Darüber hinaus gewährleistet die Verwendung von PP-TMs in Verbindung mit glasfaserverstärktem PP, dass das gesamte Teil recycelbar ist.

Zugelemente werden basierend auf der Anzahl der Glasfilamente innerhalb des TM und der Gesamtlänge des TM hergestellt und verkauft. Ein Produkt mit 8.000 Filamenten hat beispielsweise einen Gesamtdurchmesser von 0,090 Zoll und wird für etwa 0,034 $ (d. h. 3,4 Cent) verkauft. pro Fuß bei hoher Lautstärke. Ein Produkt mit 12.000 Filamenten hat einen Durchmesser von 0,160 Zoll und wird für ungefähr . verkauft 061 $ (d. h. 6,1 Cent) pro Fuß bei hohen Lautstärken. ICP kann die Anzahl der Filamente im TM variieren, um die Anwendungsanforderungen und die Rippengröße zu erfüllen. Die Produktion erfolgt am Standort des Unternehmens in Winona, Minnesota, und das Produkt ist leicht verfügbar, und Anwendungen werden getestet und entwickelt.