Granulés de moulage par injection de composés chargés de fibres de carbone longues LFT-G® Polyamide 66

Que sont les matériaux LFT ?

Les matériaux thermoplastiques techniques renforcés par fibres longues (LFT) se distinguent des matériaux thermoplastiques classiques renforcés par fibres courtes (longueur de fibre inférieure à 1-2 mm). Le procédé LFT produit des fibres de 5 à 25 mm de longueur. Ces fibres sont imprégnées de résine grâce à un système de moules spécifique, ce qui permet d'obtenir des bandes entièrement imprégnées, puis découpées à la longueur souhaitée. La résine de base la plus couramment utilisée est le PP, suivi du PA6, du PA66, du PPA, du PA12, du MXD6, du PBT, du PET, du TPU, du PPS, du LCP et du PEEK. Les fibres conventionnelles comprennent la fibre de verre et la fibre de carbone ; parmi les fibres spéciales, on trouve la fibre de basalte et la fibre de quartz. Selon l'application finale, les produits finis peuvent être utilisés pour le moulage par injection, l'extrusion, le moulage sous vide, etc., ou directement pour la fabrication de produits en plastique, en remplacement de l'acier ou des thermodurcissables.

Les composites renforcés de fibres de carbone longues constituent une solution efficace lorsque les autres méthodes de renforcement des plastiques ne répondent pas à vos exigences de performance ou si vous souhaitez remplacer le métal par du plastique. Ces composites permettent de réduire les coûts de production tout en améliorant significativement les propriétés mécaniques des polymères techniques. Les fibres longues, réparties uniformément au sein du produit, forment un réseau structurel qui renforce ses propriétés mécaniques.

Qu'est-ce que le renforcement en fibres de carbone longues en polyamide 66 ?

Le nylon 6,6, également appelé nylon 6-6, nylon 66 ou nylon 6/6, est une version plus cristalline du nylon 6. On le désigne aussi sous le nom de polyamide 66 ou PA 66. Grâce à sa structure moléculaire plus ordonnée, il présente des propriétés mécaniques améliorées. Le nylon 66 destiné à l'usinage offre une meilleure résistance à la température et un taux d'absorption d'eau inférieur à celui du nylon 6 standard. Le nylon 6,6 présente l'avantage d'avoir une limite d'élasticité supérieure à celle du nylon 6 et du nylon 610. Il offre une résistance, une ténacité et une rigidité élevées, ainsi qu'un faible coefficient de frottement sur une large plage de températures. De plus, il résiste aux huiles, aux réactifs chimiques et aux solvants. Cependant, le PA66 présente une forte hygroscopicité et une faible stabilité dimensionnelle, ce qui limite ses applications. Afin d'obtenir un matériau technique en nylon 66 plus résistant, il convient de le modifier par renforcement avec des fibres de carbone.

Les propriétés mécaniques du nylon 66 renforcé de fibres de carbone longues (LCFR-PA66) sont nettement supérieures à celles du nylon 66 renforcé de fibres de carbone courtes (SCFR-PA66), et ses aptitudes au moulage sont également meilleures. Il peut être moulé par diverses méthodes telles que le moulage par injection et le moulage par compression, et permet la fabrication de pièces complexes. Par conséquent, le nylon 66 renforcé de fibres de carbone longues peut être largement utilisé dans les matériaux de construction, l'aérospatiale, les dispositifs électroniques, le mobilier et d'autres domaines, notamment sur le marché des applications de l'industrie automobile.

Le processus de production du nylon 66 renforcé de fibres de carbone longues est différent de celui du nylon 66 renforcé de fibres de carbone courtes. Sous l'effet du frottement et du cisaillement de la vis et du cylindre, les particules de nylon 66 renforcées par de courtes fibres de carbone sont découpées, ce qui permet d'obtenir des monofilaments de fibres de carbone d'environ 0,5 mm de longueur. Dans le produit final, la longueur de certains monofilaments est inférieure à la longueur critique de renforcement, et les fibres de carbone ont tendance à s'extraire de la matrice de nylon 66 lorsque le produit est soumis à des contraintes. Par conséquent, la résistance des fibres de carbone n'est pas pleinement exploitée et les propriétés mécaniques du produit sont limitées.

Le nylon 66 renforcé par des fibres de carbone longues présente un meilleur effet de renforcement et une meilleure stabilité dimensionnelle, ce qui améliore la rigidité, la résistance à la traction, à la flexion, aux chocs et à la fatigue des produits fabriqués, et prolonge leur durée de vie.

Questions et réponses

Q : L'injection de fibres de verre longues et de fibres de carbone longues nécessite-t-elle des exigences particulières en matière de machines et de moules de moulage par injection ?
A: Il y a certainement des exigences. Notamment en ce qui concerne la structure de conception du produit, ainsi que la vis sans fin et la structure du moule de la machine de moulage par injection ; le processus de moulage par injection doit tenir compte des exigences relatives aux fibres longues.

Q. Le produit a tendance à devenir cassant ; le passage à des matériaux thermoplastiques renforcés de fibres longues pourrait-il résoudre ce problème ?
A : Les propriétés mécaniques globales doivent être améliorées. Les caractéristiques des fibres de verre et de carbone longues constituent des atouts en matière de propriétés mécaniques. Leur ténacité est 1 à 3 fois supérieure à celle des fibres courtes, et leur résistance à la traction (solidité et rigidité) est augmentée de 0,5 à 1 fois.

Q. Comment choisir la méthode de renforcement et la longueur du matériau lorsqu'on utilise un matériau thermoplastique renforcé par des fibres longues ?
A : Le choix des matériaux dépend des exigences des produits. Il est nécessaire d'évaluer dans quelle mesure le contenu est amélioré et quelle longueur est la plus appropriée, en fonction des performances requises des produits.