Kokie produktai tinka pultruzijos procesui?

Kokie produktai tinka pultruzijos procesui?

Pultruzijos būdu pagamintų kompozicinių medžiagų ir jų pritaikymo privalumų ir trūkumų aptarimas

Azijos kompozicinių medžiagų (Tailandas) įmonė, Ltd

Stiklo pluošto pramonės pradininkai Tailande

El. paštas:yoli@wbo-acm.com„WhatsApp“: +66966518165 

Pultruzijakompozicinės medžiagosyra aukštos kokybės pluoštu armuoti polimerai (FRP), pagaminti naudojant nenutrūkstamą procesą, vadinamą pultruzija.

Šiame procese ištisiniai pluoštai (pvz., stiklas arba anglis) tempiami per termoreaktyviosios dervos (pvz., epoksidinės dervos, poliesterio arba vinilo esterio) vonią, o tada medžiagos formavimui naudojamos formos. Tada derva sukietėja, sudarydama tvirtą, lengvą ir patvarų kompozicinį gaminį.

PultruzijaDervos 

Matricos derva yra labai svarbus pultruzijos kompozicinių medžiagų komponentas. Įprastos pultruzijos dervos yra epoksidinės, poliuretano, fenolio, vinilo esterio ir neseniai plačiai tirtos termoplastinių dervų sistemos. Dėl pultruzijos kompozicinių medžiagų savybių matricos derva turi pasižymėti mažu klampumu ir dideliu reakcijos greičiu aukštoje temperatūroje. Renkantis matricos dervą, reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip pultruzijos reakcijos greitis ir dervos klampumas. Didelis klampumas gali turėti įtakos tepimo poveikiui gaminio gamybos metu.

Epoksidinė derva 

Pultruzijos kompozicinės medžiagos, pagamintos iš epoksidinių pultruzijos dervų, pasižymi dideliu stiprumu ir gali būti naudojamos aukštoje temperatūroje, greitai kietėja.

greitis. Tačiau tokie iššūkiai kaip medžiagų trapumas, trumpas pritaikymo laikotarpis, prastas pralaidumas ir aukšta kietėjimo temperatūra riboja vėjo energetikos pramonės plėtrą Kinijoje, ypač vėjo turbinų menčių ir šaknų medžiagų srityje.

Poliuretanas 

Poliuretano derva yra mažesnio klampumo, todėl joje yra didesnis stiklo pluošto kiekis, palyginti su poliesterio arba vinilo esterio dervomis. Dėl to pultruzijos būdu pagamintų poliuretano kompozicinių medžiagų lenkimo tamprumo modulis yra artimas aliuminio moduliui. Poliuretanas pasižymi puikiomis apdorojimo savybėmis, palyginti su kitomis dervomis.

Fenolio derva 

Pastaraisiais metais fenolio dervą naudojančios pultruzijos kompozicinės medžiagos sulaukė dėmesio dėl mažo toksiškumo, mažo dūmų išskyrimo, atsparumo liepsnai ir buvo pritaikytos tokiose srityse kaip geležinkelių transportas, naftos gręžimo platformos jūroje, cheminėms medžiagoms atsparios dirbtuvės ir vamzdynai. Tačiau tradicinės fenolio dervos kietėjimo reakcijos yra lėtos, todėl liejimo ciklai ilgi, o greitos nepertraukiamos gamybos metu susidaro burbuliukai, o tai turi įtakos produkto savybėms. Šiems iššūkiams įveikti dažnai naudojamos rūgštinės katalizės sistemos.

Vinilo esterio derva 

Vinilo esterio alkoholio derva pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, atsparumu karščiui, korozijai ir greitu kietėjimu. Maždaug 2000 metais ji buvo viena iš pageidaujamų dervų pultruzijos gaminiams.

Termoplastinė derva 

Termoplastiniai kompozitai įveikia termoreaktyviųjų kompozitų aplinkosauginius trūkumus, pasižymėdami dideliu lankstumu, atsparumu smūgiams, geromis atsparumo pažeidimams ir slopinimo savybėmis. Jie atsparūs cheminei ir aplinkos korozijai, greitai kietėja be cheminių reakcijų ir gali būti greitai apdorojami. Įprastos termoplastinės dervos yra polipropilenas, nailonas, polisulfidas, polieterketoninis ketonas, polietilenas ir poliamidas.

Palyginti su tradicinėmis medžiagomis, tokiomis kaip metalas, keramika ir nearmuoti plastikai, stiklo pluoštu armuoti pultruzijos kompozitai turi keletą privalumų. Jie pasižymi unikaliomis individualiomis projektavimo galimybėmis, kad atitiktų konkrečius gaminio reikalavimus.

PrivalumaiPultruzijaKompozitinės medžiagos:

1. Gamybos efektyvumas: Pultruzijos liejimas yra nenutrūkstamas procesas, turintis tokių privalumų kaip didelė gamybos apimtis, mažesnės sąnaudos ir greitesnis pristatymo laikas, palyginti su alternatyviais kompozitų gamybos metodais.

2. Didelis stiprumo ir svorio santykis: pultruzijos kompozicinės medžiagos yra tvirtos ir standžios, tačiau lengvos. Anglies pluošto pultruzijos yra žymiai lengvesnės nei metalai ir kitos medžiagos, todėl jos tinka naudoti aviacijos ir kosmoso, automobilių ir transporto srityse, kuriose svarbus svoris.

3. Atsparumas korozijai: FRP kompozitai pasižymi dideliu atsparumu korozijai, todėl juos galima naudoti tokiose pramonės šakose kaip chemijos perdirbimas, jūrų laivynas, nafta ir gamtinės dujos.

4. Elektros izoliacija: stiklo pluošto pultruzijos gali būti suprojektuotos taip, kad nebūtų laidžios elektrai, todėl jos idealiai tinka elektros reikmėms, kurioms reikalingos dielektrinės savybės.
Matmenų stabilumas: Pultruzijos kompozicinės medžiagos laikui bėgant nedeformuojasi ir neskilinėja, o tai labai svarbu taikant tikslius tolerancijos nuokrypius.

5. Individualus dizainas: Pultruzijos komponentai gali būti gaminami įvairių formų ir dydžių, įskaitant strypus, vamzdžius, sijas ir sudėtingesnius profilius. Juos galima labai pritaikyti individualiai, todėl galima keisti pluošto tipą, pluošto kiekį, dervos tipą, paviršiaus šydą ir apdorojimą, kad būtų patenkinti konkretūs našumo ir taikymo reikalavimai.

Naudojimo trūkumaipultratrūzijaKompozicinės medžiagos:

1. Ribotos geometrinės formos: Pultruzijos kompozicinės medžiagos apsiriboja komponentais, kurių skerspjūvis yra pastovus arba beveik pastovus dėl nepertraukiamo gamybos proceso, kai pluoštu armuota medžiaga traukiama per formas.

2. Didelės gamybos sąnaudos: Pultruzijos liejimo formos gali būti brangios. Jos turi būti pagamintos iš aukštos kokybės medžiagų, galinčių atlaikyti pultruzijos proceso karštį ir slėgį, ir turi būti gaminamos laikantis griežtų apdirbimo tolerancijų.

3. Mažas skersinis stiprumas: pultruzijos kompozicinių medžiagų skersinis stiprumas yra mažesnis nei išilginis stiprumas, todėl jos yra silpnesnės statmena pluoštui kryptimi. Tai galima išspręsti pultruzijos proceso metu įterpiant daugiaašius audinius arba pluoštus.

4. Sudėtingas remontas: Jei pultruzijos kompozicinės medžiagos yra pažeistos, jas remontuoti gali būti sudėtinga. Gali tekti pakeisti ištisus komponentus, o tai gali būti brangu ir daug laiko reikalaujanti procedūra.

TaikymasPultruzijaKompozitinės medžiagospultratrūzijaKompozitinės medžiagos yra plačiai naudojamos įvairiose pramonės šakose, įskaitant:

1. Kosmoso pramonė: orlaivių ir erdvėlaivių komponentai, pvz., valdymo paviršiai, važiuoklė ir konstrukcinės atramos.

2. Automobiliai: Automobilių komponentai, įskaitant kardaninius velenus, bamperius ir pakabos komponentus.

3. Infrastruktūra: infrastruktūros armatūra ir komponentai, pvz., pabėgiai, tiltų perdangos, betono remontas ir armatūra, elektros stulpai, elektros izoliatoriai ir skersiniai.

4. Cheminis apdorojimas: cheminio apdorojimo įranga, pvz., vamzdžiai ir grindų grotelės.

Medicininė paskirtis: sutvirtinimai breketams ir endoskopinių zondų koteliams.

5. Jūrinė paskirtis: jūrinės paskirties objektai, įskaitant stiebus, lentjuostes, dokų atramas, inkarinius kaiščius ir dokus.

6. Nafta ir dujos: naftos ir dujų panaudojimas, įskaitant gręžinių galvutes, vamzdynus, siurblių strypus ir platformas.

7. Vėjo energija: vėjo turbinų menčių komponentai, tokie kaip menčių sutvirtinimai, lonžeronų dangteliai ir šaknų standinimo detalės.

8. Sportinė įranga: komponentai, kuriems reikalingas pastovus skerspjūvis, pavyzdžiui, slidės, slidžių lazdos, golfo įranga, irklai, šaudymo iš lanko komponentai ir palapinių stulpai.

Palyginti su tradiciniais metalais ir plastikais, pultruzijos kompozicinės medžiagos turi daug pranašumų. Jei esate medžiagų inžinierius, ieškantis aukštos kokybės kompozicinių medžiagų savo pritaikymui, pultruzijos kompozicinės medžiagos yra tinkamas pasirinkimas.