Renforcer les pièces plastiques avec les éléments de tension en polypropylène légers d'ICP

Integrated Composite Products (ICP, Winona, Minnesota, États-Unis) a développé des renforts thermoplastiques en polypropylène (PP) sélectifs, également connus sous le nom d'Éléments de Tension (TM), pour améliorer la performance des pièces plastiques. Les renforts offrent aux ingénieurs mécaniques une option légère qui conserve des améliorations significatives en résistance, rigidité et 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 renforcées de fibres continues (Fig. 1) qui sont insérées dans le moule et placées stratégiquement au bas d'une nervure moulée avant l'injection du polypropylène plastique. Quand une pièce moulée est sollicitée, note ICP, elle casse normalement au bas de la nervure. En plaçant ces « tiges » directement au bas de la nervure, la force est distribuée sur toute la nervure, augmentant dramatiquement la capacité de charge et la rigidité globale de la pièce moulée.

Graphiques des panneaux de test

Par exemple, dans des panneaux de 5 pouces de large x 18 pouces long x 1 pouce profond moulés par injection en PP chargé 40% fibres de verre longues, les éléments de tension thermoplastiques d'ICP apportent des améliorations de résistance à la flexion de 72 % et de module de flexion de 21 % sans augmenter le poids de la pièce (Fig. 2ab). Dans des panneaux de 8 pouces large x 18 pouces long x 1 pouce profond moulés par compression avec le même PP 40% fibres de verre longues, les améliorations de propriétés sont dites encore plus grandes, obtenant des améliorations de résistance à la flexion de 142 % et de module de flexion de 50 %, encore sans impact sur le poids de la pièce (Fig. 3ab). De plus, l'utilisation de TM en PP conjointement avec du PP chargé verre assure que la pièce entière est recyclable.

Les Éléments de Tension sont fabriqués et vendus basés sur le nombre de filaments de verre dans le TM et la longueur totale du TM. Par exemple, un produit 8 000 filaments a un diamètre global de 0,090 pouce et se vend environ 0,034 $ (soit 3,4 cents) le pied à haut volume. Un produit 12 000 filaments a 0,160 pouce de diamètre et se vend environ 0,061 $ (6,1 cents) le pied à hauts volumes. ICP peut varier le nombre de filaments dans le TM pour répondre aux besoins de l'application et à la taille de la nervure. La production est faite sur le site de Winona, Minnesota, et le produit est facilement disponible et les applications sont échantillonnées et développées.