Herstellung stärkerer IM-Teile mit faserverstärkten und gefüllten Materialien

Spritzgießen ist ein Herstellungsverfahren, das starke und langlebige Teile in riesigen Mengen herstellt. Es ist eines der kostengünstigsten Herstellungsverfahren und funktioniert mit einer Vielzahl von Kunststoffmaterialien, einschließlich Thermoplasten und Duroplasten. Sie können sogar Kunststoffkomponenten über andere Materialien formen, indem Sie Overmolding und Insert Moulding verwenden.

Manchmal reichen typische Spritzgusskunststoffe jedoch nicht für ein Teil aus, das eine höhere Festigkeit, Haltbarkeit oder Steifheit erfordert, und dies kann die Versuchung aufkommen lassen, ein Metallherstellungsverfahren anstelle eines Kunststoffverfahrens zu verwenden.

Glücklicherweise gibt es im Spritzgussbereich eine einfachere Alternative. Durch die Verwendung von faserverstärkten oder faserverstärkten Harzen ist es möglich, stärkere Teile herzustellen, ohne auf Metalle oder ein alternatives Herstellungsverfahren zurückgreifen zu müssen.

Faserverbundwerkstoffe besitzen hervorragende Materialeigenschaften und viele davon lassen sich wie gewöhnliche Spritzgusskunststoffe herstellen.

Was ist ein faserverstärktes / faserverstärktes Material?

Beim Spritzgießen sind fasergefüllte Materialien Kunststoffharze, die mit Glasfasern, Kohlenstofffasern, Siliziumfasern, Keramikfasern oder Naturfasern gemischt sind. Diese Fasern – die mehr oder weniger gleichmäßig in der Kunststoffmatrix verteilt sind – können lang oder kurz sein und bieten Vorteile wie Zähigkeit, Festigkeit und einen hohen spezifischen Modul.

Auf diese Weise mit Fasern vermischte Kunststoffe werden als Masseformmassen bezeichnet. Glasfasern werden am häufigsten in Compounds für IM verwendet und können mit Kunststoffen wie Polyamiden (Nylons) und Polycarbonaten gemischt werden.

Neben dem Spritzguss werden Materialien mit zugesetzten Fasern aber auch in anderen Herstellungsverfahren eingesetzt. Tatsächlich ist der beim Spritzgießen verwendete geschmolzene Kunststoff kein idealer Aufbewahrungsort für z. Kohlefasern, für die eine einheitliche Richtung Fasern werden benötigt, um wirklich starke Teile herzustellen.

Beim Spritzgussverfahren können Sie die Ausrichtung der Fasern beim Einmischen in flüssiges Harz nicht kontrollieren, da sie am Ende einfach in der Kunststoffmatrix schwimmen. Bei glasfasergefüllten Teilen führt diese zufällige Ausrichtung geschnittener Fasern immer noch zu starken und nützlichen Teilen, aber es ist keine besonders effektive Verwendung von Kohlenstofffasern, die sehr teuer sind und besser auf andere Weise verwendet werden.

Die Herstellung endlosfaserverstärkter Teile – bei denen die Fasern für maximale Festigkeit in die gleiche Richtung ausgerichtet sind – ist mit Prozessen wie der Extrusion oder einigen neuen Formen der additiven Fertigung einfacher, bei denen die Fasern leicht ausgerichtet werden können.

Allerdings ist es möglich, faserverstärkte Formteile herzustellen, indem eine Form mit einem faserverstärkten Gewebe ausgekleidet wird und dann Harz in die Kavität eingespritzt wird.

Wofür werden die Fasermaterialien verwendet?

Durch Spritzgießen mit faserverstärkten Materialien oder faserverstärkten Materialien können Teile hergestellt werden, die für viele Branchen geeignet sind. Zu den gängigen Anwendungen gehören derzeit die Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie, insbesondere im Hinblick auf Leichtbau, sowie Architektur- und Industrieteile.

Glasgefüllte Kunststoffe können als Metallersatz mit Teilen wie Muttern und Schrauben, Halterungen und Hebeln verwendet werden.

Die am häufigsten von 3ERP verwendeten Spritzguss-Verbundwerkstoffe:

Glasgefülltes Polyamid

• Hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit, Kriechfestigkeit und Oberflächengüte
• Verwendet in der Automobil-, Industrie-, Elektro- und Elektronikbranche
• Geeignet für Autoteile wie Motorabdeckungen, Motorteile usw.

Glasgefülltes Polycarbonat

• Hohe Zugfestigkeit, Steifheit, Zähigkeit
• Verwendet in der Automobil-, Elektro- und Maschinenbautechnik
• Wird als Ersatz für Metalle wie Aluminium und Zink verwendet

Glasgefülltes PET (PBT GF30)

• Hohe mechanische Festigkeit, Maßgenauigkeit und Korrosions-/Wasserbeständigkeit
• Verwendet in der Automobil-, Elektro- und Maschinenbautechnik
• Geeignet für Teile wie Zahnräder, Lager und Verschleißplatten

Glasgefülltes PPS

• Sehr hohe Steifigkeit, hohe Festigkeit und Flammwidrigkeit
• Geeignet für thermisch hochbelastete Teile, Präzisionsteile etc.

Das Verhältnis von Kunststoff zu Faser bestimmt auch die Einsatz- und Einsatzmöglichkeiten von Faserverbundwerkstoffen. Beispielsweise kann glasgefülltes Polyamid 10 %, 20 %, 30 % oder mehr als 30 % Glasfasern enthalten.

Ein kürzlich erschienener Bericht von MarketsandMarkets ergab, dass die am weitesten verbreitete Mischung aus Nylon und Glasfaser die 30-%-Variante ist, die aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Steifigkeit häufig in der Automobilindustrie verwendet wird.

Fasergefüllte Teile von 3ERP

3ERP bietet Kunststoffspritzguss-Dienstleistungen mit fasergefüllten Materialien für hochwertige Teile in jeder Menge. Und in Kombination mit unseren schnellen Werkzeugservices können wir Spritzgussteile liefern, um enge Fristen einzuhalten.

Fasergefüllte Teile stellen wir auch mit anderen Verfahren her. Beispielsweise können wir CNC-bearbeitete Teile und Prototypen aus glasfaserverstärktem Polyamid oder Polycarbonat herstellen.

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