更柔和的塑化

作者:本刊编译(原文来自ENGEL) 发布时间:2020-01-19
ENGEL提供两种规格的反应装置,覆盖了更广泛的应用,并为客户提供从产品和工艺的开发直到批量化生产的技术支持。

原位聚合在采用热塑性聚酰胺基体的纤维增强塑料部件的生产中创造了巨大的机遇。干的增强织物、聚合与成型相结合,在诸如轻量化汽车工程的大批量生产中实现了特别高效的自动化过程。而ENGEL为ε己内酰胺的制备与注射而专门开发的反应装置,则是提高加工效率与产品质量的决定性因素。凭借新的较小规格的反应装置,ENGEL对其解决方案作了进一步的系统优化。

现在ENGEL提供两种规格的反应装置,覆盖了更广泛的应用,并为客户提供从产品和工艺的开发直到批量化生产的技术支持。新的较小型反应装置可处理10~600 cm³的基体材料量,特别是对于生产试件 、试样和重量不超过1.5 kg的部件等试验设施,可提供极大的灵活性。较大的反应装置最多能处理1500 cm³的基体材料量。这两种反应装置都非常紧凑,它们将整个介质供应集成起来,减小了整套系统的占地面积。

在这种原位聚合的热塑性RTM工艺中,预先成形好的干纤维预制件与反应性基体材料一起直接被渗入到模具型腔中。由于ε‑己内酰胺在熔融状态下的黏度低,令干纤维可以得到很好的润湿,与热固性RTM工艺相比,可以实现更长的流径和更高的纤维含量。当ε‑己内酰胺聚合生成聚酰胺6时,就形成了承载力特别高的复合材料,从而在制造后,就可在同一工艺流程中立即通过注塑成型对其功能化。

柔和的材料制备

伺服电动的注射活塞是注射反应组分的一种行之有效的解决方案,它们为特别精确地调整注射量以及绝对同步地注射两个组分提供支持,这样,反应系统中常见的再循环就被刻意避免了。熔融的单体量被限于可直接处理的水平。这些反应性组分在系统中的停留时间特别短,而且在停留时间内不易于分散,这反过来又防止了材料的热损伤。

ENGEL系统的另一大优势是能够在配方和批次变化频繁的测试及技术中心的操作中发挥作用:无需冲洗系统,即可快速将残留材料从系统中清除干净。

用于输送固体活性组分的磁耦合螺杆输送机是一项新的功能,它们确保可靠地、工艺有保障地喂送固体材料。这种磁耦合无接触,并提供无磨损的密封,可确保整个进料被排空。

在用户定义的限值内,采用一种很大程度上独立于注射过程的方法,可以连续地对固体材料进行加料和塑化。直到材料被送入的那一刻,固体的储存和输送都保持严格的热分离,在空间上与下面的熔化区保持距离。即使在储料斗加满材料时,在熔融材料的上方都保持真空,这进一步提高了工艺的稳定性和产品的质量。

所有ENGEL注塑机兼容

两种规格的ENGEL反应装置均能与ENGEL全系列的注塑机结合起来使用。对于采用CC300控制单元的注塑机,可以提供改装选项。完整的控制集成确保了整个过程可以在机器的显示屏上集中管理。作为选项,该反应装置可作为一个独立的系统、采用其自身的CC300控制单元运行。

原位聚合的应用范围从壁厚薄的小型部件扩展到轻量化汽车工程中使用的大的高应力结构部件、汽车电子、技术成型和体育设备的制造。当在非常小的结构中包覆成型金属嵌件或电缆时,即使没有纤维增强,原位聚合也比其他方法更具优势。

热塑性复合材料是一大趋势

在位于奥地利的ENGEL轻量化复合材料技术中心,新的反应装置可供用户试用。在该中心中,ENGEL正与位于奥地利林茨的约翰开普勒大学及模具制造商Schöfer合作,以进一步开发原位聚合工艺。

基于向热塑性复合材料方向发展的趋势,这项技术正日益为轻量化工程开发者所关注。这种连续的热塑性材料基体提高了加工效率,并为复合材料部件的回收铺平了道路。以原位聚合的形式和ENGEL organomelt技术,系统供应商ENGEL已拥有两项为生产而备的工艺,用于制造其产品范围内所需的热塑性复合材料部件。


ENGEL为生产纤维增强热塑性塑料部件的原位聚合工艺而开发的解决方案,以特别紧凑的系统技术为特色(图片来自ENGEL)

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