Les éléments de tension thermoplastiques ICP permettent d'améliorer la résistance à la flexion

Integrated Composite Products (ICP, Winona, Minn., États-Unis) a développé des renforts thermoplastiques sélectifs en polypropylène (PP), également connus sous le nom de Tension Members (TM), pour aider à améliorer les performances des pièces en plastique. On dit que les renforts offrent aux ingénieurs mécaniciens une option légère qui conserve des améliorations significatives en termes de résistance, de rigidité et de propriétés d'impact, pour un coût réduit. Selon ICP, les concepteurs n'auront plus à se contenter d'augmenter le poids et/ou les dimensions de la pièce.

Les TM sont essentiellement des tiges continues renforcées de fibres (Fig. 1) qui sont insérées dans le moule et stratégiquement placées au bas d'une nervure moulée avant que le plastique polypropylène ne soit injecté. Lorsqu'une pièce moulée est sollicitée, note ICP, elle se rompt normalement au bas de la nervure. En plaçant ces « tiges » directement au bas de la nervure, la force serait répartie sur toute la nervure, augmentant considérablement la capacité de charge et la rigidité globale de la pièce moulée.

Graphiques de panneau de test

Figure 2a

Figure 2b

Figure 3a

Figure 3b

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Par exemple, dans des panneaux moulés par injection de 5 pouces de large x 18 pouces de long x 1 pouce de profondeur traités dans du PP chargé à 40 % de fibre de verre longue, les éléments de tension thermoplastiques d'ICP offrent des améliorations de la résistance à la flexion de 72 % et du module de flexion de 21 % sans augmentation du poids de la pièce (Fig. 2ab). Dans des panneaux moulés par compression de 8 pouces de large x 18 pouces de long x 1 pouce de profondeur utilisant le même PP chargé à 40 % de fibre de verre longue, les améliorations des propriétés seraient encore plus importantes, obtenant des améliorations de la résistance à la flexion de 142 % et du module de flexion des améliorations de 50 %, encore une fois sans impact sur le poids de la pièce (Fig. 3ab). De plus, l'utilisation de PP TM en conjonction avec du PP chargé de verre garantit que l'ensemble de la pièce est recyclable.

Les éléments de tension sont fabriqués et vendus en fonction du nombre de filaments de verre dans le TM et de la longueur totale du TM. Par exemple, un produit à 8 000 filaments a un diamètre total de 0,090 pouce et se vend environ 0,034 $ (c'est-à-dire 3,4 cents) par pied à volume élevé. Un produit de 12 000 filaments mesure 0,160 pouce de diamètre et se vend environ 0,061 $ (c.-à-d. 6,1 cents) par pied à des volumes élevés. ICP peut varier le nombre de filaments dans la TM pour répondre aux besoins de l'application et à la taille des nervures. La production est effectuée sur le site de l'entreprise à Winona, Minn., et le produit est facilement disponible et les applications sont échantillonnées et développées.