SE425167B - For formning avsedd termoplastkula - Google Patents

Description

7804920-2 2 styrka utanför lådan mäts vid olika frekvenser med fönstret öppet och med fönstret tåckt av testplattan. Förhållandet mellan signalen mått med fönstret öppet och signalen mått med fönstret stängt används för att uttrycka testplattans dämpande effekt i decibel. _ W i Ledande plaster är ej ledande i samma utsträckning som metalledare. De metalliserade glasfibrerna i det formade föremålet är i genosnitt 6 mm långa, och de uppvisa konduktivitet i den omfattningen de slumpvis komma i kontakt med varandra. Elektromagnetisk skärmning kan också vara bidragande till kapacitiv och induktiv koppling mellan isolerade fibrer. I idealfallet har fibrerna slumplägen och slumporienteringar, så att elektriska vägar sträcker sig i tre dimensioner från varje individuell fiber. Fibrerna är lätta att se i specialtestprov, som är formade av klar plast, och på ytan av proven synes fibrerna ha denna slumporgani- sation överlagrad på det generella fyllnadsmönster, som uppträder i plastens yta, när denna flyter in i formen. När prov dissekeras för ytterligare analys ser man emellertid, att fibrerna inuti provkroppen uppradas parallellt i den riktning som den upphettade plasten flyter in i formen. Kontakten mellan fibrer, som ligga parallellt med varandra, reduceras avsevärt relativt den kontakt som skulle förväntas från det mönster av slumpvis orienterade fibrer som är synligt vid ytan på ett prov; - Den slumpvisa orienteringen hos fibrerna vid ytan på en provplatta kan sannolikt hänföras till friktion mellan formens yta och den flytande plasten, som orsakar turbulens i plasten nära ytan. Ytplasten stelnar först och stänger in de slumpvis orienterade fibrerna. Samtidigt - när en testplattas form blott delvis är fylld - uppvisar framkanten på den partiella plastplattan en slumpvis orientering av fibrerna, vilken sannolikt orsakas av turbulens i denna region hos den flytande plastmassan. Plattans inre parti förblir varmt och smält och alstrar mindre turbulens, varför fibrerna i denna region orienteras i den generella riktningen hos plastflödet under formningen. . , Enligt föreliggande uppfinning har en för formning avsedd plastkula en kärna av metalliserade glasfíbrer, vilka är anordnade att delvis dispergera såsom individuella fibrer och delvis stanna kvar i form av en klup, som har ett avsevärt tvärsnitt i jämförelse med en individuell fibers tväsnitt. Fibrerna i en klump har mångfaldiga kontaktpunkter, vilket ger god elektrisk konduktivitet i klumpen. Dessa fiberklumpar radar också upp sig i riktningen för plastflödet i ett format föremål, men de ha tillräcklig bredd i dimensionen tvärs över flödes- riktningen för att betydligt höja omfattningen av bryggbildning, som uppträder mellan fibrer i en formad artikel. p _ A 'Fibrer kan arrangeras i en formningskulas kärna på olika sätt, som får fibrerna att delvis klumpas i den formade artikeln. Så t.ex. kan kärnan skapas genom flätning av metalliserade glasfibrer. Man kan också göra en snodd av förtvinnade fibrer för att få fram gryn, som ger upphov till fiberklumpning i 3 _ _ 7804920~2 den formade artikeln. För att åstadkomma en förtvinnad snodd formas glasfibrerna först till delknippen, och flera delknippen tvinnas kring ett mittknippe på sätt som påminner om kabeltillverkning. Å andra sidan ger spolning av fibrerna, som förekommer i vissa glasframställningsprocesser, ej någon klumpning, vilket sannolikt beror på att spolarna råtas ut under grynframställningen genom den sträckning, som härvan av metalliserat glas då utsättas för. Klumpningseffekten hos tvinnade fibrer torde kunna hänföras till det faktum att fibrerna inuti den tvinnade snodden ej vätas ordentligt av plasten under grynframställningen. Under en senare injektionsformníngsoperation med dessa gryn blir de tidigare ovätta fibrerna icke blandade lika väl med plasten utan tenderar att behålla sin ursprung- liga form, d.v.s. ett delknippe av den metalliserade glassnodden. Sannolikt ger även andra metoder för att isolera ett delknippe av fibrer från injektionsformnings- apparatens blandande inverkan goda klumpningsresultat. Även om föreliggande uppfinning adderar ett steg till glasframställningsopera- tionen, så förenklas den efterföljande hanteringen av den metalliserade glassnodden genom att det vanliga spolningssteget kan elimineras.

Nedanstående exempel belyser andra sidor hos och fördelar med uppfinningen.

Exempel.

Introduktion.

Såsom tidigare nämts formades ett antal testplattor med likformig storlek, 75 mm x l50 mm x 6 mm. För att visa en jämförelse mellan klumpade fibrer enligt föreliggande uppfinning och oklumpade fibrer vid en annan tillämpning har prov 1 formats från gryn, vilka framställts från en snodd av ej klumpande metalliserade glasfibrer. I samtliga prov innehöll grynen och den formade produkten ca. 25 viktsprocent metalliserade glasfibrer. Grynen var 18 mm långa och sammansätt- ningen av glaset och metallbeläggningen var identiskt lika i varje exempel. De allmänna förhållandena vid testen var jämförbara, och de förbättrade resultaten för gryn innehållande tvinnade eller flätade snoddar torde vara att hänföra till den klumpningseffekt, som dessa gryn ger upphov till i en formad testplattas.

Följande tabell visar skämningsnivåerna för prov vid frekvenser från 12 till 100 MHz. _ Kontroll Exempel l Exempel 2 Exempel 3 Frekvens Prov l Prov 2 Prov 3 Prov H Prov 5 Mz. '~ 12 ~ 16 19 21-22 18 18 -20 I 16 19 20-21 18-19 18-19 30 I 15-16 18-19 21-23 18 19-20 ~ 70 18-19 23-2h 22-25 18-21 21-22 100 29-32 31-3h 23-25 25-26 33 57804920-2 - u Kontrollprov - Prov l Tre testplattor formades av polykarbonat innehållande 25 viktsprocent metalliserade glasfibrer i form av en rak härva. Skärmningen stannade under 20 decibel upp till 70 Mhz. Testprovets skärmning steg till ca. 30 decibel vid l0O Mz. Testet stoppades vid 100 Mhz. Konduktiviteten hos dessa testprov är lämplig för många ändamål, när generell konduktivitet är önskvärd, och skärmningsförmågan är lämplig för många skärmningsutföranden. Det torde emellertid vara önskvärt att ha skärmningsnivåer på ca. 20 decibel från 6 mm testproven.

Exempel l Metalliserade glasfibrer, innehållande en bindemedelsbeläggning, ordnades i delknippen med 100 fibrer, som var i huvudsak raka utan tvinning. Åtta delknippen vävdes till en fläta med 800 fibrer. Flätan är det mönster, som allmänt används för den yttre cylindriska ledaren vid koaxialkablar. Flätan hade en korsning per 3 mm, men varje lämpligt antal korsningar per mm torde kunna användas. Två av dessa flätor användes för formpressning av gryn av polykarbonat med 1600 fibrer i och för åstadkommande av 25 viktsprocent metalliserade glasfibrer. På ytan visar dessa plattor stora virvelmönster, som indikerar den väg plasten flyter in i formen. En platta polerades för att kontrasten skulle förbättras mellan de metalliserade fibrerna och plasten, och vid ytan syntes fibrerna ha en slumpvis tredimensionell orientering, vilken var i huvudsak oberoende av virvel- mönstren.

Pröv bröts senare i huvudsak parallellt med flytriktningen och tvärs över denna riktning i och för observation av de metalliserade glasfibrernas fördelning.

Provet innehöll både klumpar av fibrer och individuella fibrer. Klumparna hade i allmänhet huvudsakligen kvar sin ursprungliga längd, och individuella fibrer uppträdde i ett komplett område av längder från dammpartiklar till den ungefärliga längden på originalgrynen. Klumparna visade sig bestå av generellt parallella, tätt packade fibrer, och flätmönstret syntes ej i de formpressade testproven.

Både de individuella fibrerna och klumparna syntes vara orienterade i den riktning som plasten flyter genom formen. Klumparna visade sig vanaspridda slumpvis med ett avstånd grannklumpar emellan på ca. 6 m (ungefär längden på en klump).

Prov 2 'I prov 2 pressades två testplattor av en blandning av gryn med 50% tillver- kade med två flätor av metalliserade glasfibrer enligt beskrivningen och 50% metalliserade glasfibrer med en rak härva som i kontrollprovet. Sålunda hade testplattorna 12,5 viktsprocent metalliserade glasfibrer i form av fläta och totalt 25 viktsprocent glasfibrer. Som tabellen visar uppnåddes en användbar skärmningsförbättring. 5 i 7804920-2 EIBLÄ I prov 3 formade tre testplattor och testades enligt den för prov 2 be- skrivna proceduren utom att grynblandningen hade 75% fläta av metalliserat glas och 25% raka otvinnade metalliserade glasfibrer. Sålunda hade de formade plattorna 18 viktsprocent metalliserade glasfibrer i flätform och 7% metalliserade glas- fibrer i form av rak härva. Plattorna hade en skärmningsnivå om mer än 20 decibel över testets frekvensspektrum.

Exempel 2 Metalliserade glasfibrer arrangerades på tidigare beskrivet sätt i tretton delknippen, vilka vart och ett innehöll lO0 metalliserade glasfibrer. Ett av dessa knippen bildade ett mittknippe i en tvinnad snodd. Sex av delknippena lindades medurs kring mittknippet, och resterande sex delknippen lindades moturs kring de inre sju delknippena. Sålunda hade snodden totalt 1300 fibrer. Den tvinnade snodden användes för tillverkning av gryn med snodden som kärna på tidigare beskrivet sätt. Grynen hade ca. 25 viktsprocent metalliserade glasfibrer.

Delknippena tvinnades samman i laboratorieapparatur av den typ, som används på sama sätt för att tvinna textilfibrer. Flätan hade ungefär ett varv/dm. Även om detta blott utgör tre fjärdedels varv utmed ett gryns längd, uppvisade fiber- delknippena låseffekt vid en avklippt ände på en snodd, så att denna ej lätt isärdelas. Utrustning för liknande tvinning för textilfibrer är tillgänglig på marknaden, och det torde vara lämpligt med en varvspridning om 3,5 varv/cm. En minimisträckning erfordras på metalliserade glasfibrer för att undvika luddning, som uppträder när sträckningen blir alltför låg, sannolikt beroende på att relativt rörelse uppträder hos fibrerna i ett delknippe under låg sträckning, varvid fibrerna nöter varandra. Maximisträckningen är den sträckning, vid vilken snodden brister. Det verkar som om sträckningen på delknippena inom dessa gränser ej är kritisk. Delknippena mäste dock sträckas lika. areal Tre testplattor formades av gryn tillverkade enligt detta exempel (utan andra gryn). Sålunda hade plattorna ca. 25 viktsprocent metalliserat glas i form av en tvinnad snodd. Plattorna testades med det i tabellen visade resultatet. Även om testresultaten är lägre vid vissa frekvenser än för proven i exempel 1, är resultaten betydligt bättre än för kontrolltest för prov l, vilket visar att för flertalet tillämpningar är den tvinnade snodden den föredragna formen för gryn i och för realisering av den förbättrade skärmningen enligt föreliggande uppfinning.

Testplattor bröts i ca. rät vinkel mot flytriktningen och ca. parallellt med flödet. Fibrer och fiberklumpar observerades. Mönstret av klumpar och de individuella klumparna var väsentligen omöjliga att skilja från prov, som form- pressats med flätad härva. Klumparna syntes motsvara de ursprungliga delknippena om ca. 100 fibrer. 7804920-2 6 Senare användes plastformningsgryn enligt exempel 2 för att pressa en kåpa -i flera delar för en terminal, och produkten gav tillfredsställande testresultat.

Exempel 3 - Prov 5 Tre testplattor formpressades med utgångspunkt från en blandning av gryn med 75% tvínnad snodd enligt exempel 2 och 25% flätad snodd enligt exempel l.

Plattorna testades med resultat, som är allmänt jämförbara med testen för prov H. En testplatta bröts därefter itu, och den brutna kanten inspekterades med míkroskop. Plattan visade både individuella fibrer och fiberklumpar. Ingen framträdande skill nad märktes mellan klumparna, som skulle kunna visa om klumparna härrörde från den flätade snodden eller från den tvinnade snodden. Dessa resultat synes stöda idên att den tvinnade snodden är att föredraga för flertalet tillämp- ningar, Andraiexempel Grynen i föregående exempel sprutades från polykarbonat, men det är under- förstått att uppfinningen kan användas med andra plaster, som brukar utnyttjas med ometalliserade glasfibrer för formpressade artiklar av både skumplast och fastplast. _- En mångfald metoder för att ge fibrerna klumpníngskarakterístik torde framgå från det välutvecklade området tvinning och flätning eller annan samman- fogning av textilfibrer, tunna metalltrådar och liknandeï Så t.ex. kan de yttre delknippena lindas kring ett inre delknippe med många varv/cm i jämförelse med de tvinnade delknippena i exempel 2. Likaså kan de inre knippena knytas samman med ett yttre,.nätliknande arrangemang av ett fåtal fibrer. En fördel med uppfin- ningen är emellertid, att snoddar kan framställas med enkel teknik, t.ex. tvinning, _ som ej_verkar särskilt fördyrande på tillverkningskostnaden för grynen.

Claims (1)

1. SE 386 107 (5290 3/02) _. ___... __.___._.___._....__.....,_ l 7804920-2 Patentkrav. 1. - Termoplastkula, avsedd för formpressning av föremål av plast och metalliserade glasfibrer i en process, där fibrerna dispergerar i en formad artikel men tenderar att orienteras i den generella riktningen hos flödet av plast in i formen och kontakt mellan närliggande fibrer för elektrisk konduktivitet därigenom reduceras, k ä n n e t e c k n a d av en kärna av metalliserade glasfibrer och en ytterkropp av en termo- plast, varvid de metalliserade glasfibrerna i en kulas kärna är arran- gerade att partiellt dispergera i den formade artikeln såsom indivi- duella fibrer och partiellt kvarstanna såsom klumpar i form av flätade, lindade eller tvinnade fiberknippen med en tjocklek som avsevärt över- stiger tjockleken på en individuell fiber i och för förbättrande av kontakten fibrerna emellan i den riktning, som bildar'rät vinkel mot plastflödets generella riktning i en senare formpressad plastartikel. 2._ Termoplastkula enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att de metalliserade glasfibrerna utgörs av ett inre delknippe av fibrer, kring vilket en yttre gruppering av raka eller tvinnade fiberdelknippen är placerad. 3.» Termoplastkula enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att de metalliserade glasfibrerna är anordnade i form av ett tvinnat första skikt av delknippen i en första riktning kring ett mittdelknippe och ett tvinnat andra skikt delknippen i motsatta riktningen kring det första släktet. N. Termoplastkula enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att fibrerna är anordnade såsom en fläta av fiberdelknippen. 5. - Termoplastkula enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att fiberdelknippena är sammanställda till en cylindrísk fläta. ANFURDA PUBLIKATIONER: