ICPの軽量ポリプロピレンテンションメンバーでプラスチック部品強度を向上

インテグレーテッド・コンポジット・プロダクツ（ICP、米国ミネソタ州ウィノナ）は、選択的ポリプロピレン（PP）熱可塑性強化材、いわゆるテンションメンバー（TM）を開発し、プラスチック部品の性能向上を支援します。この強化材は、機械エンジニアにとって、大幅な強度・剛性・衝撃特性改善を維持しながら、コスト削減を実現する軽量オプションを提供するとされています。ICPによると、設計者はもはや部品重量や寸法を増やす妥協を強いられません。

TMは本質的に連続繊維強化ロッド（図1）で、金型に挿入され、成形リブの底部に戦略的に配置され、その後ポリプロピレンプラスチックが射出されます。ICPによると、成形部品が応力を受けると、通常リブの底部で破壊します。これら「ロッド」をリブ底部に直接配置することで、力がリブ全体に分散され、成形部品の耐荷重と全体剛性が劇的に向上するといいます。

試験パネルグラフ

例えば、40%長繊維ガラス充填PPで射出成形した幅5インチ×長さ18インチ×深さ1インチのパネルでは、ICPの熱可塑性テンションメンバーにより、部品重量を増やさずに曲げ強度72%向上、曲げ弾性率21%向上を実現（図2ab）。同じ40%長繊維ガラス充填PPで圧縮成形した幅8インチ×長さ18インチ×深さ1インチのパネルでは、さらに大きな特性改善が得られ、曲げ強度142%向上、曲げ弾性率50%向上、やはり部品重量への影響なし（図3ab）。さらに、ガラス充填PPと併用するPP TMにより、部品全体がリサイクル可能になります。

テンションメンバーは、TM内のガラスフィラメント数とTM全長に基づいて製造・販売されます。例えば、8,000フィラメント製品は外径0.090インチ、大量購入時でフィートあたり約0.034ドル（3.4セント）。12,000フィラメント製品は直径0.160インチ、大量購入時でフィートあたり約0.061ドル（6.1セント）。ICPは用途ニーズとリブサイズに合わせてTMのフィラメント数を調整可能。生産はミネソタ州ウィノナの自社サイトで行われ、製品はすぐに入手可能で、アプリケーションのサンプリングと開発が進行中です。

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