Kontakt do doradców technicznych{{ name }}
Nr art. {{ combinedCodeWithHighlight }}
Nr własny produktu:
Tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami szklanymi i węglowymi
Tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem szklanym lub włóknem węglowym są stosunkowo młode na osi czasu w inżynierii i wzornictwie przemysłowym. Mogą być precyzyjniej formowane niż metale, co czyni je popularną alternatywą dla stali nierdzewnej i innych materiałów. Oba polimery są również bardzo lekkie, a zarazem bardzo trwałe.
Poniżej dowiesz się, dlaczego włókna szklane i włókna węglowe wymagają specjalnych narzędzi do cięcia i szlifowania oraz co dzieje się w przypadku ich strzępienia. Podpowiemy, dlaczego pył powstający podczas obróbki tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami szlanymi lub węglowymi jest w rzeczywistości bardzo poszukiwanym produktem odpadowym i jak usunąć zabrudzenia.
Tworzywa wzmacniane włóknem szklanym i węglowym - zastosowanie
Tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem szklanym i węglowym są półproduktami i są przetwarzane przy użyciu różnych metod produkcyjnych, takich jak natryskiwanie włókien, układanie ręczne lub tak zwany proces wtrysku żywicy (RTM - resin transfer molding). Zastosowane żywice chronią włókna przed wpływem czynników zewnętrznych i zachowują kształt części lub komponentu. W przeciwieństwie do metali, które praktycznie nie wymagają obróbki mechanicznej po procesach takich jak głębokie tłoczenie, zarówno włókna szklane i włókna węglowe wymagają intensywnej obróbki końcowej.
W odniesieniu do wydajności można powiedzieć - aczkolwiek w sposób bardzo uogólniony - że tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami szklanymi i węglowymi są mniej kosztowne w przypadku produkcji małoseryjnej lub jednorazowej, podczas gdy produkcja seryjna jest bardziej opłacalna w przypadku elementów wykonanych z metali.
Tworzywo sztuczne - budulec statków wodnych i powietrznych
Tworzywa wzmacniane włóknami szklanymi są najczęściej spotykane w projektowaniu łodzi. Inżynierowie uwielbiają ich doskonałą podatność na formowanie, co pozwala na projektowanie lekkich łodzi we wszystkich możliwych formach. Bez problemu można uzyskać laminat, kadłuby, a nawet maszty i inne elementy pokładowe dopasowane do potrzeb klienta. Korzyści, jakie daje dobra plastyczność obu polimerów są ogromne. Zwłaszcza w przypadku indywidualnych rozwiązań obudów tworzywa te prezentują się najlepiej.
W projektach lotniczych i kosmicznych inżynierowie zawsze dążą do zwiększenia wytrzymałości i sztywności. Tworzywa wzmacniane włóknami węglowymi są najpopularniejszym wyborem, ponieważ pozwalają uzyskać naprawdę lekkie konstrukcje, a tym samym są bardziej energooszczędne. Jest to cecha, którą doceniają również projektanci elektrowni wiatrowych. Ponieważ wszystko, co jest lekkie, wymaga również mniej energii do poruszania się, przemysł motoryzacyjny wykorzystuje komponenty z włóknem węglowym do pełnienia coraz większej liczby funkcji.
Obróbka skrawaniem tworzyw wzmacnianych włóknami szklanymi i węglowymi
Tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami stanowią wyzwanie. Powodem tego jest niejednorodność materiału i znaczne różnice we właściwościach włókien. Ponadto włókna węglowe i szklane bardzo wycierają narzędzia - wysokie zużycie narzędzia jest zaprogramowane. Jako polimery, oba materiały mają słabe przewodnictwo cieplne. Dlatego należy zwrócić uwagę na odprowadzanie ciepła, a w najlepszym przypadku na chłodzenie podczas obróbki. Tylko w ten sposób można uniknąć negatywnych skutków, takich jak rozszerzalność cieplna lub duży nacisk wióra.
Szczególne zagrożenia powstają przy obróbce tworzyw z włóknami węglowymi i szklanymi - zwłaszcza, gdy prace wykonywane są ręcznie i nie są obudowane maszynami - ze względu na pyły cząstek stałych, które powstają podczas cięcia i szlifowania polimerów. Pyły te nie tylko zwiększają ryzyko wybuchu i pożaru. Należy również za wszelką cenę unikać wdychania, stosując środki ochrony osobistej i odpowiednie maski ustno-nosowe. Dobre wyposażenie ochronne zapobiega również narażeniu skóry w obszarach skażonych tymi włóknami.
Cięcie tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym i węglowym
Jeżeli chcesz przecinać tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami, w pierwszej kolejności odlaminuj powierzchnię cięcia, uwzględniając ewentualne odchylenia materiału. Upewnij się, że zapewnione jest wystarczające chłodzenie. Którego narzędzia użyjesz, zależy od pożądanego rezultatu: Jeśli chcesz odciąć kawałek materiału, wystarczy piła. Do obróbki konturowej potrzebne są specjalne narzędzia, najczęściej diamentowe.
Oba polimery mają tendencję do strzępienia się - należy więc starannie dobierać narzędzia i w razie potrzeby skonsultować się z ekspertami.
Obróbka tworzyw sztucznych wzmacnianych wzmacnianych włóknem szklanym i węglowym
Elementy z tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknami, są zazwyczaj wykonywane w sposób zbliżony do ich ostatecznego kształtu. W przypadku procesów obróbki, w których powstają wióry, jak np. szlifowanie, ilość wiórów jest zwykle niewielka. W większości przypadków tworzywa te są jedynie gratowane, frezowane bocznie, wiercone lub wycinane. Jeśli chodzi o prędkość skrawania to:
- włókna źle znoszą zbyt duży nacisk, ponieważ polimery mogą się topić. Podczas obróbki - czy to gratowania, szlifowania czy wstępnego czyszczenia zgrubnego - należy utrzymywać niskie prędkości obrotowe i średni docisk. Przed rozpoczęciem pracy należy dokładnie sprawdzić, jakie rodzaje tworzyw sztucznych są stosowane. Termoplasty reagują inaczej niż duroplasty. W obu przypadkach tworzywo sztuczne wzmocnione włóknami są bardzo agresywne - typowe jest szybkie zużycie narzędzi.
- Należy zwracać uwagę na stosowanie narzędzi wysokiej jakości, a w miarę możliwości używać narzędzi diamentowych (ze spoiwem galwanicznym lub polikrystalicznych diamentów). Ich duże rowki ułatwiają obróbkę polimerów wzmacnianych włóknem, podobnie jak frezy o specjalnej geometrii ostrzy.
- Warto przyjrzeć się narzędziom do obróbki aluminium. Podobnie jak aluminium, tworzywa sztuczne mają skłonność do rozmazywania się. Dlatego do czystej obróbki kompozytów dobrze nadają się narzędzia do szlifowania z otwartymi porami, narzędzia z powłokami ściernymi oraz szybkotnące ziarno SiC.
- Należy pamiętać o stosowaniu środków ochrony osobistej - cząsteczki polimerów stanowią zagrożenie dla zdrowia własnego i innych pracowników.
Spawanie tworzyw sztucznych
W przeciwieństwie do metali, tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami nie dają się łatwo spawać konwencjonalnymi metodami. Procesy laserowego łączenia kompozytów wzmacnianych włóknami są stopniowo wprowadzane na rynek, ale obecnie są wykorzystywane jedynie w badaniach. Łączenie na kształt lub pasowanie materiału jest dziś jednym z uznanych procesów przemysłowych. Materiały wzmocnione włóknami są z reguły łączone, nitowane lub skręcane.
Polerowanie tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym i węglowym
Polerowanie oznacza bardzo dokładny szlif i wymaga narzędzi i materiałów ściernych, które zamykają nawet najmniejsze pory na powierzchni tworzyw. W procesie tym część ścierniwa odparowuje, a reszta wypełnia pory i rowki w powierzchni tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem. Dalsze uszczelnienie można uzyskać za pomocą wosku.
Czyszczenie tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym i węglowym
W przypadku tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknami nie zawsze łatwo jest określić granicę między środkami czyszczącymi, pielęgnującymi i polerującymi. Niektóre środki ścierają i w ten sposób usuwają brud, inne ścierają mniej i uszczelniają powierzchnię. W przypadku pielęgnacji worzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym i węglowym przejście od czyszczenia, poprzez polerowanie, aż do uszczelniania jest płynne. W zależności od elementu i włókna stosuje się różne narzędzia i materiały ścierne, które pracują z różnymi naciskami i prędkościami obrotowymi.
FAQ
Obrabiam tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem. Jakie produkty/technologie polecacie, aby uzyskać dobre wyniki?
Jaką prędkość cięcia wybrać przy cięciu tworzyw sztucznych?
Czy muszę nosić maskę podczas obróbki tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem?
Jakie materiały ścierne są najlepsze do szlifowania za pomocą szlifierek oscylacyjnych powierzchni z tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknami węglowymi i szklanymi?
Masz więcej, konkretnych pytań dotyczących cięcia i szlifowania tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym i węglowym?
Nasi doradcy techniczni z przyjemnością udzielą Ci pomocy.