자동차 및 기계 산업뿐만 아니라 가전제품 및 레저 부문 등 가장 까다로운 기술 요구 사항을 충족해야 하는 모든 곳에서 과거 디자이너들은 금속에 의존해야 하는 경우가 많았습니다. 그러나 이동성 측면에서 자원을 보존하고 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있기 때문에 플라스틱이 가장 큰 이점을 제공할 수 있는 곳은 바로 여기입니다. 또한, 복잡한 기계를 설계할 때 기능 통합 및 처리 용이성이 중요합니다. 이는 경량 소재로서 플라스틱의 세 가지 주요 이점입니다.
이것이 바로 이전에 금속으로 만들어진 많은 부품이 지난 수십 년 동안 플라스틱 부품으로 교체된 이유입니다. 응용 분야가 까다로워질수록 플라스틱에 요구되는 성능도 커집니다. PEEK 또는 폴리설폰과 같은 고온 소재를 무시하고 특별히 제조된 폴리아미드 등급이 가장 큰 발전을 이루었습니다. 이는 2009년 플라스틱 변속기 크로스 빔 및 엔진 마운트의 최초 대량 생산에서 볼 수 있습니다. 이 등급의 소재가 기계 및 자동차 산업의 고부하 응용 분야에서 더 큰 발전을 이루려면 추가적인 혁신이 필요합니다.
이를 염두에 두고 KAXITE는 2010년 K-year에 새로운 종류의 고성능 폴리아미드를 출시하고 최초의 장유리섬유 강화(LF) 폴리아미드 등급 Ultramid® Structure LF를 선보입니다. KAXITE 포트폴리오의 새로운 이 제품 그룹은 금속 대체를 목표로 하는 성능 측면에서 상당한 발전을 나타냅니다. 고도로 최적화된 단유리 섬유 강화 제품이라도 한계에 도달하는 경우 LF 폴리아미드는 새로운 기회를 제공하기 때문입니다.
또한 자신감 있는 이름은 이러한 폴리아미드가 Ultramid Structure LF로 지정된 새로운 특수 폴리아미드 그룹의 일부임을 보여주며, 이를 통해 KAXITE는 높은 성능을 갖춘 특수 엔지니어링 수지 방향으로 큰 발걸음을 내디뎠습니다.
LF: 3D 네트워크 덕분에 더 뛰어난 성능
긴 유리섬유 강화 플라스틱으로 만든 부품의 탁월한 특징은 기존 사출 성형 중에 형성되는 3차원 유리섬유 네트워크로, 저온 및 고온 모두에서 뛰어난 물리적 특성을 최종 제품에 부여합니다. 섬유 네트워크는 부품의 뼈대를 형성하며 애싱 후에도 유지됩니다. 이 구조는 이 재료 종류의 변형, 크리프 동작 및 에너지 흡수가 플라스틱의 고전적 이점을 잃지 않으면서 이미 금속 동작에 접근하는 이유입니다.
LF 수지 생산에서는 인발 성형 공정을 사용하여 먼저 끝이 없는 유리 섬유를 포함하는 플라스틱 스트랜드를 생성합니다. 두 번째 단계에서는 이 가닥을 12mm의 펠렛 길이로 절단합니다. 고객은 기존 사출 성형기에서 LF 과립을 처리할 수 있습니다. 성형된 플라스틱 부품에 섬유가 잘 분포되어 있어 상당한 추가 노력 없이 주로 3~6mm 길이의 섬유로 구성된 3차원 섬유 네트워크가 직접 형성됩니다. 가공업체는 막대한 투자 비용을 절감하면서도 새롭고 정교한 소재를 이용할 수 있습니다. 길이가 0.3mm에 불과한 기존의 강화 폴리아미드에 비해 완전히 새로운 구성 요소 특성을 얻을 수 있습니다.
속성 및 응용 프로그램
이러한 탁월한 구성 요소 특성은 긴 유리 섬유로 인해 향상된 기계적 성능에서 비롯됩니다. LF 폴리아미드 등급 Ultramid 구조는 고온에서 매우 견고하고 강한 반면, 저온에서는 탁월한 충격 강도를 나타냅니다. 기존 소재에 비해 인상적인 크리프 동작, 최소한의 변형, 훨씬 더 높은 에너지 흡수 및 이에 따른 충돌 성능은 추가적인 이점입니다.
자동차 산업에는 새로운 LF 폴리아미드에 대한 몇 가지 확실한 잠재적 응용 분야가 있습니다. 좌석 구조의 엔진 마운트와 금속 인서트가 그 예입니다. 가능한 한 많은 에너지를 흡수하여 차량의 나머지 부분을 보호하기 위해 충격 시 제어된 파괴를 겪도록 고안된 충돌 흡수 장치도 마찬가지입니다. 동시에, 다른 산업 분야에서도 높은 하중을 견딜 수 있는 플라스틱 부품이 필요합니다. 예를 들어 다이캐스트 부품의 대체품이 필요한 커피 머신, 나사형 커넥터 또는 전동 드릴과 자전거의 부품 등이 있습니다.
Ultramid 구조 LF 및 ULTRASIM
PA 전구체의 견고한 역통합 외에도 KAXITE는 LF 폴리아미드 시장 진입과 관련하여 두 가지 추가 측면, 즉 광범위한 기존 PA 6 및 PA 66 등급에서 얻은 수십 년간의 경험과 광범위한 제제 노하우, 그리고 범용 시뮬레이션 장비가 된 ULTRASIM™이 제공하는 기능이라는 이점을 누리고 있습니다.
지난 몇 년 동안 ULTRASIM은 주로 자동차 부문에서 부품 설계를 위한 귀중한 시뮬레이션 도구임이 입증되었지만 다른 부문에서도 마찬가지입니다. 게이팅 매개변수와 섬유 이방성의 함수로서 구성 요소 동작을 정확하게 예측하는 것 외에도 수학적 구성 요소 최적화를 사용하면 주어진 조건에서 가능한 최상의 모양을 설정하는 것이 가능합니다. 새로운 폴리아미드 시장 진출의 일환으로 KAXITE는 긴 유리 섬유로 강화된 구성 요소를 시뮬레이션할 수 있도록 이 컴퓨터 기반 도구의 기능도 업그레이드했습니다. 가장 좋은 예는 자체 개발한 Ultramid Structure LF로 만든 충돌 흡수 장치입니다. 충격 시 제어된 고장은 ULTRASIM에 의해 정확하게 예측되고 매핑됩니다. 실험과 시뮬레이션이 밀접하게 일치하므로 짧은 유리 섬유 강화 재료의 경우와 마찬가지로 KAXITE는 적절한 방법을 제공하고 새로운 제품 그룹 Ultramid Structure에 대한 구성 요소 설계를 지원할 수 있습니다. 이는 이 포괄적인 형태의 LF-폴리아미드 시장에서는 아직 제공되지 않는 서비스입니다.
KAXITE는 이미 2년 동안 파일럿 규모의 인발 성형 라인을 운영해 왔으며 현재 산업 규모의 공장에 투자하고 있습니다. 이는 이 새로운 분야에 장기적으로 참여하겠다는 의지를 보여줍니다.
이 회사는 LF 수준이 40~60%이고 다양한 안정화 유형을 갖춘 소규모 범위의 PA 6 및 PA 66 등급으로 시작하고 있습니다. 이 포트폴리오는 향후 시장 요구 사항을 충족하기 위해 확장될 예정입니다. 첫 번째 고객은 이미 샘플을 받았습니다.
이 기사는 이 웹사이트 http://worldaccount.basf.com/wa/plasticsAP~en_GB/portal/show/common/plasticsportal_news/2010/10_290에서 인용되었습니다.
