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7 giugno 2017

PlastiComp : composizioni termoplastiche a lunga fibra con inserti a nastro unidirezionale

Dal momento che i compositi discontinui, rinforzati in fibra, sono caratterizzati da una limitata resistenza alla crepa e dalla fatica, PlastiComp, Inc. ha studiato i risultati del rinforzo strutturale delle parti iniettate. Gli inserti in fibra continua unidirezionale e continua in regioni di compressione e di trazione di parti strutturali sono state stampate ad inserzione utilizzando composti termoplastici a lunga durata (LFT). È stato dimostrato che il carico di vita di affaticamento di un milione di cicli è stato aumentato dal 50% al 70% della forza del materiale. Le applicazioni dei compositi LFT sono ben documentati. Sebbene l'opzione ideale sia quella di utilizzare il rinforzo in fibre continue, l'uso di fibre continue è escluso nelle normali cause di parti complesse perché solo un numero limitato di metodi è disponibile per collocare queste fibre in geometrie complicate. Inoltre, le tecniche di produzione economiche e standardizzate come la stampaggio a iniezione limitano l'adozione diffusa di rinforzi continui in fibra. Quindi, la forma di fibra dominante è fibra discontinua. Quando vengono utilizzate fibre discontinue, la lunghezza della fibra, il contenuto di fibre, l'orientamento in fibra e il suo rapporto di aspetto diventano le variabili dominanti. Quando si utilizzano fibre lunghe, la superficie disponibile della fibra non diventa un fattore limitante al trasferimento di carico tra la matrice e la fibra. I compositi LFT hanno un uso limitato in applicazioni in cui le condizioni di carico e di creep sono importanti. Gli inserti in metallo sono tradizionalmente utilizzati per soddisfare esigenze di fatica, creep e rigidità. Tuttavia, una matrice di metallo-polimero è più carico dei rischi di fasi non corrispondenti all'interfaccia. È particolarmente vero per i pezzi stampati ad inserzione, in cui le differenze di espansione termica provocano elevate sollecitazioni residuali all'interfaccia di metallo-polimero. Sebbene il pinning meccanico sia spesso utilizzato per combattere il ritiro differenziale in queste interfacce, l'utilizzo di inserti in polimeri unidirezionali in fibra ottica offre un'opzione migliore grazie alla loro compatibilità termica.

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