Как выбрать длинные, короткие и плоские стекловолокна при добавлении их в пластмассовые материалы?

Когда вы берете в руки телефон, разбираете деталь автомобиля или рассматриваете корпус бытовой техники, вы можете не осознавать, что эти, казалось бы, обычные пластиковые изделия содержат группу «невидимых стальных стержней» — стекловолокна (GF). Эти армирующие стекловолокна, от 30% GF PC до 30% GF PA6, бесшумно поддерживают тело листов и стержней из органического пластика, как стальные стержни в бетоне. Сегодня давайте посмотрим, как длинные, короткие и плоские стеклянные волокна позволяют пластиковым материалам преобразовываться, сочетая в себе жесткость и гибкость.

Форма и конструктивные различия

	Диапазон длины	Диаметр/толщина	Характеристики формы	Характеристики производственного процесса
Длинное стекловолокно	5–25 мм (обычно 6–12 мм)	10~20ум	Непрерывная резка или резка длинными сегментами обеспечивают высокую целостность волокна.	Во многих процессах используется «прямое армирование длинными волокнами», сохраняющее исходную длину волокон.
Короткое стекловолокно	0,1–1 мм (обычно 0,2–0,5 мм)	10~15ум	Короткие сегменты, склонные к поломке во время обработки.	Разрезается и ломается во время смешивания расплава, что приводит к большой дисперсии по длине.
Плоское стекловолокно	Обычно 0,5~5 мм	Толщина 3~10 мкм, ширина 50~200 мкм	Плоская форма полосы, большое соотношение сторон (длина/толщина)	Изготовлен с использованием специального процесса волочения проволоки, позволяющего создать плоское поперечное сечение, сохраняющее определенную длину.

Стержень AHD PA6 GF

Сравнение различий в производительности

1. Механические свойства

Длинное стекловолокно:

Благодаря большей длине волокна и большей площади поверхности раздела со смолой он может более эффективно передавать напряжение. Прочность на растяжение и изгиб на 20–50 % выше, чем у короткого стекловолокна, а ударная вязкость (особенно при ударе с надрезом) может быть увеличена на 50–100 %, даже приближаясь к уровню ударопрочности металлов.

Сопротивление усталости: при длительном напряжении волокна с меньшей вероятностью отсоединятся от матрицы, что приводит к превосходной устойчивости к повторяющимся изгибам и вибрации.

Короткое стекловолокно:

Прочность и жесткость: прочность и жесткость выше, чем у чистой смолы, но ниже, чем у длинного стекловолокна (прочность на разрыв на 15–30 % ниже, чем у длинного стекловолокна при том же содержании), а разница в ударной вязкости более значительна (0,30–60%).

Изотропия: более короткие и более равномерно распределенные волокна приводят к лучшей изотропии механических свойств готового продукта.

Плоское стекловолокно:

Жесткость и свойства поверхности: Плоская структура демонстрирует превосходную жесткость перпендикулярно плоскости (например, предотвращает деформацию) и большую площадь контакта со смолой (в 3-5 раз больше, чем круглое стекловолокно того же веса). Гладкость его поверхности превосходит обычное стекловолокно (уменьшая дефект «обнаженного стекловолокна»).

Устойчивость к ударам и растрескиванию: он обладает хорошей поперечной вязкостью, что соответствует требованиям к ударопрочности тонкостенных изделий, но его продольная прочность немного ниже, чем у длинных стеклянных волокон той же длины.

AHD Glassfiber PA6 Нейлоновый пластиковый лист

2. Точность размеров

Длинные стекловолокна: благодаря своей длине и эффекту «скелета», который они образуют, они обеспечивают более сильный контроль над усадкой смолы, что приводит к меньшей усадке (особенно в направлении потока). Однако они обладают большей анизотропией (значительная разница в усадке между направлением потока и перпендикулярным направлением, что делает их склонными к короблению).

Короткие стекловолокна: усадка выше, чем у длинных стекловолокон, но ниже, чем у чистой смолы, а их анизотропия слабее (равномерная дисперсия волокон приводит к более равномерной усадке).

Плоские стекловолокна: усадка находится между усадкой длинных и коротких стекловолокон. Их плоская структура обеспечивает более равномерный контроль над усадкой в плоскости, что приводит к оптимальным характеристикам предотвращения коробления (подходит для плоских изделий большой площади).

Лист AHD из стекловолокна PP

3. Обработка текучести

Длинное стекловолокно: плохая сыпучесть (длинные волокна склонны к запутыванию, что увеличивает вязкость расплава). Требует высокой точности в размерах шнека оборудования и литника формы (большой литник, процесс с низким сдвигом). Размер ворот литьевой машины > 3 мм. Также склонен к недоливу. Используйте с осторожностью для особо сложных деталей конструкции. Требуется специальная машина для литья под давлением длинных волокон.

Короткое стекловолокно: хорошая сыпучесть (короткие волокна обладают меньшей устойчивостью к плавлению), подходит для литья под давлением сложных структур и тонкостенных изделий.

Плоское стекловолокно: лучшая сыпучесть, чем у длинного стекловолокна (плоская структура снижает сопротивление течению расплава), но немного ниже, чем у короткого стекловолокна. Менее склонен к засорению ворот во время обработки (легче проходить через узкие щели, чем круглое стекловолокно).

Лист AHD из стекловолокна PPS

February 08, 2026