• Home
  • Features
  • Alternative metal quickly and easily with EMS-GRIVORY

Alternative metal quickly and easily with EMS-GRIVORY

Alternative metal quickly and easily with EMS-GRIVORY

In 1991 EMS-GRIVORY launched the materials Grivory GV and opened new possibilities to replace metal. Since then, the development of such materials continuously ongoing and the boundaries of their properties are so constantly moved. Thermoplastic materials reinforced with long fibers (LFT) is a leader in the whole group of materials. Despite their low weight offer similar strength as the metals.


Skelet z vláken zdokonaluje vlastnost

Vyztužení materiálu dlouhými vlákny je zdrojem neobyčejných vlastností. Vlákna o délce až 10 mm vytváří ve stěnách dílu skelet, který zdokonaluje termo-mechanické vlastnosti materiálu, přičemž charakteristické vlastnosti polyamidů, jako jsou např. chemická odolnost či kvalita povrchu dílů, zůstávají zachovány. LFT materiály tak dosahují vysokých hodnot mechanických vlastností i nad teplotou skelného přechodu materiálu. Skelet z vláken také zvyšuje absorpci energie, je zdrojem vyšších hodnot HDT (Heat Deflection Temperature), lepších vlastností při vysokých i nízkých teplotách a také nižšího sklonu k deformacím dílu vlivem anizotropie smrštění. Z praktických zkušeností vyplývá, že pro dosažení požadovaných mechanických vlastností lze ušetřit cca 10% vláken v případě LFT materiálů ve srovnání s materiály vyztuženými krátkými vlákny. Díky tomu je možné snížit váhu dílu (hustotu materiálu) o cca 9%. Například Grilamid LCL-3H, tj. polyamid 12 vyztužený 30% dlouhých skelných vláken, nabízí kombinaci nízké hustoty 1.15g/cm3 a vysoké pevnosti 250 MPa.   


Značné úspory váhy jsou možné

Tyto výhody předurčují LFT materiály k náhradě kovů v náročných automobilových aplikacích, kde váhová a cenová úspora hrají velmi důležitou roli. Jedním z příkladů je opěradlo zadního sedadla pro model Audi A8, jež je vyrobeno z Grilonu TSGL-50/4 (PA66 vyztužený 50% dlouhých skelných vláken). Tento materiál poskytuje enormně vysoké hodnoty tuhosti i při vyšších teplotách a také zaručuje vysokou houževnatost při prasknutí, což je velmi důležité pro ochranu zdraví cestujících při bočním nárazu do auta. Vysoká vrubová houževnatost a velmi nízká náchylnost k deformacím završují tento výjimečný materiálový profil.


Překročení hranice pevnosti 300 MPa

V rámci dalšího vývoje materiálů vyztužených dlouhými vlákny, EMS-GRIVORY neustále zlepšuje jejich vlastnosti podstatné pro náhradu kovů. Tím se rozšiřuje i pole jejich použitelnosti. Díky použití nově vyvinutých skelných rovingů bylo možné poprvé vyvinout materiál pro vstřikování (Grivory GVL-6H HP), který bez použití uhlíkových vláken překračuje hranici pevnosti materiálu 300 MPa (zkouška v tahu dle ISO 527). Nově vyvinuté rovingy mají odlišnou geometrii a tedy jiný poměr délky k tloušťce vlákna (v každé granuli jsou orientována tato vlákna o délce 10 mm). S jejich použitím lze dosáhnout také lepší kvality povrchu dílů. Materiály vyztužené výše popsanými skelnými vlákny tak nabízí kombinaci vynikající kvality povrchu dílů a neobyčejných mechanických vlastností.


Eliminace slabých vlastností

EMS Tape Technology (ETT) je další novou možností pro vytvoření lehkých konstrukcí. Jedná se o orientovaná nekonečné vlákna, jež jsou zcela impregnována a dodávána ve formě pásek. Díky jejich použití např. pevnost studeného spoje na díle může být silně zvýšena. Tato technologie byla vyvinuta ve spolupráci s technickou univerzitou v Rapperswilu (Švýcarsko). Použití jedné pásky (ETT) na demonstračních dílech ukázalo až dvojnásobné zvýšení pevnosti v oblastech studených spojů. Naměřené hodnoty pevnosti v ohybu byly prakticky nezávislé na struktuře dílu, na větší či menší orientaci vláken nebo dokonce na oslabení studeného spoje. Dlouhodobé mechanické vlastnosti při „creepovém“ a únavovém namáhání byly rovněž zlepšeny.

S vývojem těchto nových materiálů, EMS-GRIVORY rozšiřuje své portfolio produktů vyztužených dlouhými vlákny a otevírá tak nové možnosti jejich použití.

 
    Opěradlo zadního sedadla z materiálu Grilon TSGL-50/4
 
    Dlouhá vlákna vytváří vnitřní skelet dílu, který výrazně zvyšuje termo-mechanické vlastnosti materiálu
 
    Pásky nekonečných vláken (dodávány na cívkách) lze upravovat na potřebné délky a zakládat do formy pro výrobu daného dílu. Na tomto obrázku je vidět demonstrační díl, jenž je výsledkem společného vývoje s technickou univerzitou v Rapperswilu (Švýcarsko)
 
    Porovnání maximálního napětí (pevnosti) dílů nevyztužených a vyztužených nekonečnými vlákny.

www.emschem.cz

  • autor:
  • CZFP s.r.o.


You might also be interested



 

Article archive