ICP, 경량 폴리프로필렌 텐션 멤버로 플라스틱 부품 강도 향상

미국 미네소타 위노나 소재 통합 복합 제품(ICP, Integrated Composite Products)이 선택적 폴리프로필렌(PP) 열가소성 보강재, 일명 텐션 멤버(TM)를 개발해 플라스틱 부품 성능 향상을 돕습니다. 이 보강재는 기계 엔지니어들에게 중량 증가나 부품 치수 증가 없이 강도, 강성, 충격 특성을 크게 개선하는 경량 옵션을 제공한다고 합니다. ICP에 따르면 설계자들은 더 이상 부품 중량이나 치수 증가를 감수할 필요가 없습니다.

TM은 본질적으로 연속 섬유 강화 로드(그림 1)로, 금형에 삽입되어 성형 리브 하단에 전략적으로 배치된 후 폴리프로필렌 플라스틱이 사출됩니다. ICP에 따르면 성형 부품이 응력을 받을 때 보통 리브 하단에서 파손됩니다. 이 "로드"를 리브 하단에 직접 배치함으로써 힘이 리브 전체에 분산되어 성형 부품의 하중 용량과 전체 강성이 극적으로 증가한다고 합니다.

테스트 패널 그래프

그림 2a

그림 2b

그림 3a

그림 3b

예를 들어, 40% 장섬유 유리 충전 PP로 사출 성형된 5인치 폭 x 18인치 길이 x 1인치 깊이 패널에서 ICP의 열가소성 텐션 멤버는 부품 중량 증가 없이 굴곡 강도 72%, 굴곡 탄성률 21% 개선을 제공합니다(그림 2ab). 동일한 40% 장섬유 유리 충전 PP로 압축 성형된 8인치 폭 x 18인치 길이 x 1인치 깊이 패널에서는 특성 개선이 더 크다고 합니다. 굴곡 강도 142%, 굴곡 탄성률 50% 개선을 달성하며 역시 부품 중량에 영향 없음(그림 3ab). 또한 유리 충전 PP와 PP TM을 함께 사용하면 전체 부품이 재활용 가능합니다.

텐션 멤버는 TM 내 유리 필라멘트 수와 TM 전체 길이를 기준으로 제조 및 판매됩니다. 예를 들어 8,000 필라멘트 제품은 전체 직경 0.090인치로 대량 구매 시 피트당 약 $0.034(3.4센트)에 판매됩니다. 12,000 필라멘트 제품은 직경 0.160인치로 대량 구매 시 피트당 약 $0.061(6.1센트)에 판매됩니다. ICP는 응용 분야 니즈와 리브 크기에 맞춰 TM의 필라멘트 수를 조정할 수 있습니다. 생산은 미네소타 위노나 현장에서 이루어지며 제품은 즉시 구매 가능하고 응용 분야는 샘플링 및 개발 중입니다.