1. อิทธิพลของข้อกำหนดการเติมใยแก้วต่อพลาสติกวิศวกรรม PA6
เราสามารถพบได้จากการใช้งานและการทดลองว่าดัชนีเนื้อหามักเป็นหนึ่งในปัจจัยที่มีอิทธิพลมากที่สุดในวัสดุคอมโพสิตเสริมแรงด้วยไฟเบอร์
เมื่อปริมาณใยแก้วเพิ่มขึ้น จำนวนใยแก้วต่อหน่วยพื้นที่ของวัสดุจะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่า PA6 เมทริกซ์ระหว่างใยแก้วจะบางลง การเปลี่ยนแปลงนี้กำหนดความเหนียวต่อแรงกระแทก ความต้านทานแรงดึง ความต้านทานการดัด และคุณสมบัติเชิงกลอื่นๆ ของคอมโพสิต PA6 ที่เสริมด้วยใยแก้ว
ในแง่ของประสิทธิภาพการกระแทก การเพิ่มปริมาณใยแก้วจะช่วยเพิ่มความสามารถในการรับแรงกระแทกของ PA6 ได้อย่างมาก ยกตัวอย่างการใช้ใยแก้วยาว (LGF) ในการเติม PA6 เมื่อปริมาตรการบรรจุเพิ่มขึ้นเป็น 35 เปอร์เซ็นต์ ความทนแรงกระแทกแบบหยักจะเพิ่มขึ้นจากเดิม 24.8J/m เป็น 128.5J/m
แต่ปริมาณใยแก้วที่มีไม่มากก็ดีกว่า ปริมาณการเติมใยแก้วสั้น (SGF) ถึง 42 เปอร์เซ็นต์ และความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุสูงถึง 17.4kJ/㎡ แต่การเติมอย่างต่อเนื่องจะทำให้ความสามารถในการรับแรงกระแทกของช่องว่างแสดง แนวโน้มลดลง
ในแง่ของความแข็งแรงดัด การเพิ่มปริมาณของใยแก้วจะทำให้สามารถถ่ายโอนความเค้นดัดระหว่างใยแก้วผ่านชั้นเรซินได้ ในขณะเดียวกัน เมื่อใยแก้วถูกดึงออกจากเรซินหรือแตกออก มันจะดูดซับพลังงานจำนวนมาก ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแข็งแรงในการดัดของวัสดุ
ทฤษฎีข้างต้นได้รับการยืนยันโดยการทดลอง ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้ LGF (ใยแก้วยาว) เพื่อเติมเต็มถึง 35 เปอร์เซ็นต์ โมดูลัสยืดหยุ่นดัดจะเพิ่มขึ้นเป็น 4.99GPa เมื่อปริมาณ SGF (ใยแก้วสั้น) อยู่ที่ 42 เปอร์เซ็นต์ โมดูลัสยืดหยุ่นดัดจะถึง 10410MPa ซึ่งเป็นประมาณ 5 เท่าของ PA6 บริสุทธิ์
2. อิทธิพลของความยาวการกักเก็บใยแก้วต่อวัสดุผสม PA6
ความยาวเส้นใยของใยแก้วมีผลอย่างชัดเจนต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ เมื่อความยาวของใยแก้วน้อยกว่าความยาววิกฤต (ความยาวของเส้นใยที่สามารถทำให้วัสดุมีความต้านทานแรงดึงเท่ากับเส้นใยดิบ) พื้นที่เชื่อมต่อของใยแก้วและเรซินจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของ ความยาวของใยแก้ว เมื่อวัสดุคอมโพสิตแตก ความต้านทานของใยแก้วที่ดึงออกจากเรซินก็จะสูงขึ้นเช่นกัน เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับแรงดึง
เมื่อใยแก้วมีความยาวเกินค่าวิกฤต ใยแก้วที่ยาวขึ้นจะสามารถดูดซับพลังงานกระแทกได้มากขึ้นภายใต้ภาระการกระแทก นอกจากนี้ ปลายของใยแก้วยังเป็นจุดเริ่มต้นของการเติบโตของรอยแตก และจำนวนปลายของใยแก้วที่มีความยาวมากกว่านั้นค่อนข้างน้อย และความแข็งแรงของแรงกระแทกสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก
ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความต้านทานแรงดึงของวัสดุเพิ่มขึ้นจาก 154.8MPa เป็น 164.4MPa เมื่อคงปริมาณใยแก้วไว้ที่ 40 เปอร์เซ็นต์ และความยาวของใยแก้วเพิ่มขึ้นจาก 4 มม. เป็น 13 มม. ความแข็งแรงดัดและแรงกระแทกแบบบากดีขึ้น 24 เปอร์เซ็นต์ และ 28 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ
นอกจากนี้ การวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าเมื่อความยาวเดิมของใยแก้วน้อยกว่า 7 มม. ประสิทธิภาพของวัสดุจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เมื่อเทียบกับใยแก้วแบบสั้น วัสดุ PA เสริมใยแก้วแบบยาวมีความต้านทานการบิดงอที่ดีกว่า และสามารถรักษาสมบัติเชิงกลได้ดีกว่าภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความชื้นสูง
3. อิทธิพลของประเภทใยแก้วต่อวัสดุผสม PA6
ชนิดและความแข็งแรงของใยแก้วจะมีความแตกต่างกันในด้านความแข็งแรงโดยรวมของวัสดุ ในปัจจุบัน ใยแก้วประเภทหลักไม่มีใยแก้วอัลคาไล ใยแก้วความแข็งแรงสูง ใยแก้วทนด่าง และอื่น ๆ
ในหมู่พวกเขา ใยแก้วที่มีความแข็งแรงของเส้นใยเดี่ยวที่สูงกว่าจะมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่มากกว่า และผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า PA6 ที่เสริมแรงด้วยเส้นใยแก้วที่มีความแข็งแรงสูงมีสมบัติเชิงกลที่ดีกว่า PA6 ที่เสริมแรงด้วยเส้นใยที่ไม่ใช่อัลคาไลทั่วไป
จะเห็นได้ว่าการเลือกใช้ใยแก้วที่มีความแข็งแรงสูง ความยาวสูง และปริมาณการบรรจุที่เหมาะสมสามารถช่วยปรับปรุงวัสดุให้มีความเหนียว ทนทานต่อแรงกระแทก และคุณสมบัติทางกลอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4. อิทธิพลของกระบวนการเติมใยแก้วต่อวัสดุผสม PA6
ในกระบวนการของแกรนูลดัดแปลงแบบสกรูคู่ ได้ทำการศึกษาอิทธิพลของตำแหน่งการป้อนต่อคุณสมบัติของวัสดุในส่วนผสมของใยแก้วและเรซิน โดยพบว่าหากใส่ใยแก้วเร็วจะถูกทำลายได้ง่ายและใยแก้วที่หลงเหลืออยู่จะมีความยาวน้อยลง เมื่อเติมช้า ใยแก้วจะผสมกับเรซินอย่างสม่ำเสมอได้ยาก และการผสมจะอ่อน เงื่อนไขทั้งสองนี้จะทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุน้อยกว่าผลดี
การใช้การป้อนด้านข้างเพื่อเพิ่มใยแก้วจะสะดวกกว่าในการควบคุมเนื้อหาของใยแก้ว และสามารถลดการแตกหักของเส้นใยได้ ในขณะเดียวกัน ในกระบวนการอัดขึ้นรูปแกรนูล การเพิ่มอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปและการลดแรงดันการอัดขึ้นรูปสามารถปรับปรุงความยาวของ GF ได้ในระดับหนึ่ง
5. อิทธิพลของกระบวนการอัดขึ้นรูปของแกรนูลดัดแปลงบนวัสดุ PA เสริมใยแก้ว
ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิการอัดรีดต่ำไม่เอื้อต่อการแทรกซึมของใยแก้ว และอุณหภูมิสูงจะลดประสิทธิภาพของวัสดุเอง ดังนั้นเมื่อปริมาณใยแก้วสูงขึ้น จึงควรเพิ่มอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น
เมื่อใช้กลไกการอัดรีดแบบสกรูคู่เพื่อเตรียมอนุภาคเสริมใยแก้ว โมดูลัสแรงดึง ความต้านทานแรงดึง ความแข็งแรงดัด โมดูลัสดัด และตัวบ่งชี้อื่นๆ ของวัสดุจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามความเร็วโฮสต์ที่เพิ่มขึ้นจาก 70r/min เป็น 300r /นาที. เมื่อความเร็วของโฮสต์เพิ่มขึ้นเป็น 450 รอบ/นาที คุณสมบัติของวัสดุจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหรือลดลงเล็กน้อย
นอกจากนี้ ความเร็วในการป้อนจะส่งผลต่อเวลาที่อยู่อาศัยของวัสดุในสกรู โมดูลัสแรงดึง, ความต้านทานแรงดึง, โมดูลัสดัด, ความแข็งแรงดัดและแม้กระทั่งความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุผสมจะค่อยๆ ลดลงด้วยความเร็วป้อนที่เพิ่มขึ้นจาก 8 รอบ/นาที เป็น 26 รอบ/นาที ที่ความเร็วเดียวกันของเครื่องยนต์หลัก
ดังนั้นในขั้นตอนการเตรียมการจริง จึงจำเป็นต้องเลือกที่เหมาะสมระหว่างประสิทธิภาพของวัสดุและผลผลิต เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ให้ผลผลิตสูงและประสิทธิภาพค่อนข้างดี
6. ผลของกระบวนการฉีดขึ้นรูปต่อคุณสมบัติของวัสดุ PA เสริมใยแก้ว
ในกระบวนการฉีดขึ้นรูป เช่น อุณหภูมิแม่พิมพ์ทรงกระบอก ความเร็วของสกรู แรงดันฉีด แรงดันค้าง แรงดันย้อนกลับ ความเร็วในการฉีด และปัจจัยอื่นๆ จะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป
พบว่าความต้านทานแรงดึงของวัสดุ PA6 ที่เสริมใยแก้วเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิของช่องป้อน และแปรผกผันกับความเร็วในการฉีดและความเร็วของสกรู การแตกหักของใยแก้วจะรุนแรงขึ้นเมื่อเพิ่มความเร็วในการฉีด แต่โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนแปลงของกระบวนการฉีดไม่มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วนฉีด PA6 ที่เสริมใยแก้ว
