Profesionāla ķiveres plastmasa

Kāda ir saistība starp ķiveres nēsāšanu un plastmasas detaļām? Ķiveres apvalkus galvenokārt ražo no modificētas plastmasas, piemēram, ABS loksnēm. Tā kā korpusam ir tiešs trieciens un ārēji bojājumi, tas kļūst par galveno sastāvdaļu, kas nosaka ķiveres drošību, padarot tās materiālu izvēli un konstrukcijas dizainu ārkārtīgi kritisku. Turklāt tas ir milzīgs potenciāls tirgus.

Statistika liecina, ka Ķīnas divriteņu{0}}elektrisko transportlīdzekļu skaits pārsniedz 250 miljonus vienību. Pieņemot, ka tikai 20% braucēju jau valkā ķiveres, gandrīz 200 miljoni operatoru joprojām brauc bez galvas aizsardzības. Ja vidējais plastmasas patēriņš vienai ķiveres apvalkam ir 500 grami, iespējamais plastmasas pieprasījums pēc elektriskajām divriteņu ķiverēm ir 100 000 metrisko tonnu.

Tas rada vairākus galvenos jautājumus: vai parastās ABS loksnes var izmantot ķiveres apvalkiem? Vai tērauda āmura tests var precīzi novērtēt ķiveres kvalitāti? Vai cieta kritiena pārdzīvošana garantē izcilu ķiveres veiktspēju? Kādi kritēriji nosaka ķiveres materiāla izvēli? Kādas ir dažādu materiālu priekšrocības un trūkumi ķiveres ražošanā? Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, mēs vispirms pārskatām galvenās kvalitātes standarta prasības ķiverēm.

Pašlaik elektriskajām divriteņu ķiverēm nav neviena īpaša valsts standarta. Ņemot vērā praktiskās nozares tendences, turpmākajās specifikācijās, visticamāk, būs atsauces uz motociklu ķiveru standartiem. Šajā analīzē ir pieņemts GB 811-2010Motociklistu ķiveres, kurā ir noteiktas detalizētas prasības ķiverēm, tostarp apvalkiem, enerģiju{0}}absorbējošām uzlikām, komfortablu polsterējumu, aiztures sistēmām un aizsargiem. Tālāk ir sniegti standarta galvenie noteikumi ķiveres apvalkiem:

Trieciena enerģijas absorbcijas tests

Divi standartā norādītie testi ir tieši saistīti ar ķiveres apvalka materiāla veiktspēju. Pirmais ir 5.9. punkta ķiveres trieciena enerģijas absorbcijas veiktspējas tests. Šajā testā ķiveres tiek pakļautas ārkārtējai temperatūrai (50 grādi, -20 grādi) vai iegremdēšana ūdenī, pēc tam tiek piestiprinātas pie testa galvas formas. Trīs līdz četri noteikti trieciena punkti tiek paātrināti uz trieciena stenda, lai ar noteiktu ātrumu trāpītu pret sfēriskām vai plakanām laktām. Izpildes kritēriji nosaka, ka maksimālajam paātrinājumam, kas tiek pārraidīts uz zveltņgalvu pēc trieciena, ir jābūt zem noteiktā sliekšņa.

Šī prasība prasa lielisku enerģijas buferi no ķiveres; atšķirībā no cietā tērauda, ​​tas nedrīkst pārnest pilnu trieciena spēku tieši uz lietotāja galvu. Mūsdienu ķiveres attīstījās no pamata civilās ķiveres, ko izgudroja Francs Kafka (autorsMetamorfoze) 1908. gadā, smēloties strukturālu iedvesmu no dzeņu triecienizturīgajiem-galvaskausiem: smalks, elastīgs kaulu apvalks, kas ieskauj smadzenes, kā arī šaura, ar šķidrumu pildīta sprauga starp smadzeņu apvalku un smadzeņu audiem. Putu pārklājumu un enerģiju{4}}absorbējošu slāņu pievienošana vēl vairāk uzlabo amortizāciju un enerģijas izkliedi.

Tāpēc materiāliem ir jāsabalansē augsta stingrība ar kontrolētu elastību momentānās trieciena slodzēs. Tālāk redzamā nano{1}}atsitiena plastmasa izkliedē enerģiju, kontrolējot saburzīšanos, efektīvi samazinot maksimālo paātrinājumu sadursmju laikā.

Iespiešanās pretestības tests

Otrs materiāla{0}}kritiskais tests ir 5.10. panta ķiveres caurlaidības tests. Pēc temperatūras vai ūdens iegremdēšanas kondicionēšanas ķivere tiek fiksēta vietā. 3 kg smags tērauda konuss tiek nomests no 1 m vai 3 m augstuma (nododot 30–90 J trieciena enerģiju), lai atsistos pret korpusa galvu-. Lai rezultāts būtu sekmīgs, konusam nav jāpārdur čaula un jāsaskaras ar pamatā esošo galvas formu. Tas izvirza stingras prasības materiāla caurduršanas pretestībai un kopējai enerģijas absorbcijas spējai, liekot apvalkiem apvienot mērenu elastību ar augstu konstrukcijas izturību.

Tas, vai ķivere atbilst šiem pārbaudes standartiem, ir atkarīgs gan no materiāla īpašībām, gan no konstrukcijas. Ķiveru apvalkiem plaši tiek izmantoti šādi plastmasas materiāli: augstas -trieciena ABS loksnes, PC/ABS kompozītmateriālu loksnes, augstākās kvalitātes PC/PBT maisījumi un oglekļa šķiedras kompozītmateriāli. To veiktspēja saskaņā ar iepriekšminētajiem testēšanas protokoliem ievērojami atšķiras.

Tika veikts salīdzinošs caurduršanas tests ar augstas -trieciena ABS loksnēm, PC/ABS kompozītmateriālu loksnēm un nano-atsitiena inženierplastmasu skarbos apstākļos, lai imitētu ķiveres iespiešanās kļūmi: Testa parametri: 3 mm plakanas loksnes biezums, testa temperatūra -30 grādi, caurduršanas ātrums 6,6 m/s, āmurs 3 mm2,3 mm,12 mm. Testa rezultāti:

Augstas-trieciena ABS loksnes izveidoja plašas izplatošas ​​trauslas plaisas ap caurduršanas caurumu;

PC/ABS kompozītmateriālu loksnes pilnībā saplīsušas divos lielos fragmentos;

Nano-Atsitiena plastmasa demonstrēja kaļamu caurduršanas izturēšanos, un gandrīz neveidoja mikroplaisas.

Iespiešanās pretestības pārbaudē nano{0}}atsitiena plastmasa nepārprotami pārspēj augstas{1}}trieciena ABS un PC/ABS kompozītmateriālu loksnes. Enerģijas absorbcijas izsekošana laika gaitā pēc-caurduršanas atklāj atšķirīgus atteices veidus: spēcīgas-trieciena ABS, PC/ABS un standarta PC/PBT ir trauslas perforācijas un pārtrauc enerģijas absorbciju, tiklīdz āmurs iekļūst materiālā. Turpretim īpaši-izturīgā personālais dators un nano-atsitiena plastmasa tiek caurdurta; Apkārtējais materiāls pēc iespiešanās paliek aptīts ap āmuru un turpina izkliedēt trieciena enerģiju.

Runājot par kopējo enerģijas absorbciju lielas slodzes apstākļos: spēcīgas-trieciena ABS absorbē mazāk nekā 30 J, savukārt nano{2}}atsitiena plastmasa sasniedz gandrīz 140 J.

Šis caurduršanas tests tikai pierāda, ka Nano{0}}Rebound nodrošina izcilu iespiešanās pretestību un enerģijas absorbciju, lai uzlabotu ķiveres aizsardzību. Tas nediskvalificē augstas -ietekmes ABS vai PC/ABS kompozītmateriālus, kas joprojām ir plaši izplatīti ķiveru apvalku materiāli.

Racionāla materiāla izvēle

Ķiveres apvalka materiāla izvēlei nepieciešams visaptverošs produkta pozicionēšanas, drošības pakāpes, konstrukcijas un ražošanas izmaksu novērtējums. Galvenie apsvērumi, norādot ABS vai PC/ABS kompozītmateriālu loksnes, ir izklāstīti tālāk.

Vispārīgās -klases ABS rada augstus drošības riskus; ir pieļaujamas tikai augstas-trieciena pakāpes ar robaino Izod triecienizturību, kas ir lielāka vai vienāda ar 400 J/m, īpašu uzmanību pievēršot zemas-temperatūras triecienizturībai.

ABS un PC/ABS apvalkiem gandrīz vienmēr nepieciešama virsmas krāsošana. Krāsas ķīmiski kodina plastmasas virsmas un samazina triecienizturību. Izvēlētajiem materiāliem jāsaglabā augsta izturība, vienlaikus nodrošinot uzlabotu ķīmisko izturību, kas ir saderīga ar pārklāšanas procesiem.

GB 811-2010. gada vāciņu maksimālais ķiveres svars ir 1,6 kg A klasei un 1,0 kg B klasei. Daudzi uzņēmuma iekšējie standarti nosaka, ka svars ir 800 g vai mazāks, tādēļ ir nepieciešams plānāks apvalka sieniņu biezums. Plānās -sienu ABS un PC/ABS apvalki var neizdoties drošības testos, tādēļ ir nepieciešamas augstākas-veiktspējas alternatīvas, piemēram, Nano-Rebound plastmasa.

Materiāla veiktspējas specifikācijas