P.J. Prause Durotec GmbH
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P.J. Prause Durotec GmbHのS-Ply®リーフスプリング
S-Ply®リーフスプリングは、積層され、圧着されたUD（一方向）プリプレグ層で構成されています。個々のプリプレグ層を互いに相対的に配向させることで、製造時にS-Ply®リーフスプリングの機械的特性を調整し、顧客の特定の要件や用途に合わせて最適化することができます。 多くの用途において、S-Ply®リーフスプリングは、鋼製リーフスプリングに比べて優れた特性を発揮します。
材料特性
一方向繊維
リーフスプリングの補強繊維は、厳密に平行に配向され、互いに絡み合っていないガラス繊維または炭素繊維で構成されています。これらの繊維は、あらかじめ延伸されておらず、ねじれもありません。等方性構造を持つ金属材料とは異なり、これらの繊維は方向依存性があるため、材料の特定の設計要件に合わせて配向させることができます。
エポキシ樹脂マトリックス
エポキシ樹脂系が結合剤として機能します。その特殊な配合により、ガラス表面への優れた接着性が確保され、最適な動的特性および電気的特性が得られます。マトリックス樹脂と補強繊維の比率は、複合材料として選定された原材料のすべての利点を最大限に活用できるよう選定されています。
マトリックスは、いくつかの重要な機能を果たします。繊維を所望の配列に保持し、圧縮応力下での座屈から繊維を保護します。さらに、荷重支持機能も担い、加えられた力を繊維に伝達します。このように、ポリマーマトリックスは複合材料の靭性や損傷許容度に決定的な影響を及ぼします。
試験による長期強度
S-Plyリーフスプリングの長期強度は、ドレスデンのIMA Material Research and Application Technology社により、ヴェーラー試験を用いて試験されました。その結果得られたヴェーラー曲線は、ピーク応力の関数として、予想される疲労破壊に至るまで耐えられる荷重サイクル数を示しています。 108回の荷重サイクルから、その材料は疲労強度を有するとみなされます。
鋼の代わりにプラスチック当社のS-Ply®繊維強化複合材料は、リーフスプリングの材料として鋼に比べて多くの利点があります：
高い弾性エネルギー貯蔵能力（低い弾性係数）と高い機械的強度を兼ね備えています。
- バランスのとれたばね挙動、ばね鋼に比べて著しく高い比ばね効果、高い内部減衰、および6倍の弾性エネルギー貯蔵能力。
- 部品の機械的強度、特にねじれに対する耐性を精密に制御できます。リーフスプリングの形状と材質を荷重に最適に適合させることができます。
- 高い機械的および動的荷重に耐える設計が可能
S-Ply®：スコッチプライをさらに進化させた製品
1954年に3M社が開発・特許を取得した繊維強化複合材料「Scotchply™」は、1974年以来、Prause Durotec社によって高性能リーフスプリングに加工されてきました。 現在、この最適化された繊維強化複合材料を用いたリーフスプリングは、Prause Durotec社によって登録商標「S-Ply®」の名称で製造され、世界中に販売されています。
リーフスプリングの他の製品
ファイバーコンポジット製リーフスプリング (S-Ply® yellow)
繊維複合材料で作られた板ばねのためのPrause Durotecの標準材料
スプリングスチールに比べて多くの利点を持つ。より大きなスプリング効果、高い内部減衰、よりバランスのとれたスプリング挙動、数倍高い弾性エネルギー貯蔵能力。材料特性に特別な要求がないほとんどの用途に適しています。
- ガラス繊維強化材料
- エポキシ樹脂マトリックス