Кои производи се погодни за процесот на пултрузија?

Кои производи се погодни за процесот на пултрузија?

Дискутирање за предностите и недостатоците на пултрузионите композитни материјали и нивните примени

Азиска композитни материјали (Тајланд) ко., ДООЕЛ

Пионерите на индустријата за фиберглас во ТАЈЛАНД

Е-пошта:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165 

Пултрузијакомпозитни материјалисе високо-перформансни композити од полимер зајакнат со влакна (FRP) произведени со континуиран процес познат како пултрузија.

Во овој процес, континуирани влакна (како што се стакло или јаглерод) се влечат низ бања од термореактивна смола (како што е епоксидна смола, полиестер или винил естер), а потоа се користат калапи за обликување на материјалот по желба. Смолата потоа се стврднува, формирајќи цврст, лесен и издржлив композитен производ.

ПултрузијаСмоли 

Матричната смола е клучна компонента на пултрузивните композитни материјали. Вообичаените пултрузивни смоли вклучуваат епоксидни, полиуретански, фенолни, винил естерски и неодамна широко проучуваните системи на термопластични смоли. Поради карактеристиките на пултрузивните композитни материјали, матричната смола треба да има низок вискозитет, брзи брзини на реакција на високи температури. При изборот на матрична смола, треба да се земат предвид фактори како што се брзината на реакција на пултрузија и вискозитетот на смолата. Високиот вискозитет може да влијае на ефектот на подмачкување за време на производството на производот.

Епоксидна смола 

Пултрузиските композитни материјали подготвени со епоксидни пултрузиони смоли покажуваат висока цврстина и можат да се користат под услови на висока температура, со брзо стврднување.

брзина. Сепак, предизвици како што се кршливоста на материјалот, краткиот период на применливост, слабата пропустливост и високата температура на стврднување го ограничуваат развојот на индустријата за ветерна енергија во Кина, особено во материјалите за лопатки и корени на ветерни турбини.

Полиуретан 

Полиуретанската смола има помал вискозитет, што овозможува поголема содржина на стаклени влакна во споредба со полиестерските или винил естерските смоли. Ова резултира со пултрузивни полиуретански композитни материјали со модул на еластичност на свиткување близок до оној на алуминиумот. Полиуретанот покажува одлични перформанси на обработка во споредба со другите смоли.

Фенолна смола 

Во последниве години, пултрузионите композитните материјали што користат фенолна смола добија внимание поради нивната ниска токсичност, ниска емисија на чад, отпорност на пламен и пронајдоа примена во области како што се железничкиот транспорт, платформите за дупчење нафта на отворено море, работилниците отпорни на хемиска корозија и цевководи. Сепак, традиционалните реакции на стврднување со фенолна смола се бавни, што резултира со долги циклуси на лиење и формирање меурчиња за време на брзото континуирано производство, што влијае на перформансите на производот. Системите за кисела катализа често се користат за надминување на овие предизвици.

Винил естерска смола 

Винил естерската алкохолна смола се одликува со одлични механички својства, отпорност на топлина, отпорност на корозија и брзо стврднување. Околу 2000 година, таа беше една од претпочитаните смоли за пултрузивни производи.

Термопластична смола 

Термопластичните композити ги надминуваат еколошките недостатоци на термореактивните композити, нудејќи силна флексибилност, отпорност на удар, добра толеранција на оштетување и својства на амортизација. Тие се отпорни на хемиска и еколошка корозија, имаат брз процес на стврднување без хемиски реакции и можат брзо да се обработуваат. Вообичаените термопластични смоли вклучуваат полипропилен, најлон, полисулфид, полиетерски етер кетон, полиетилен и полиамид.

Во споредба со традиционалните материјали како метал, керамика и неармирана пластика, пултрузионите композити зајакнати со стаклени влакна имаат неколку предности. Тие поседуваат уникатни можности за дизајн по мерка за да ги задоволат специфичните барања на производот.

Предности наПултрузијаКомпозитни материјали:

1. Ефикасност на производството: Пултрузивното лиење е континуиран процес со предности како што се голем обем на производство, пониски трошоци и побрзо време на испорака во споредба со алтернативните методи на производство на композити.

2. Висок сооднос на цврстина и тежина: Пултрузиските композитните материјали се силни и крути, но лесни. Пултрузиите од јаглеродни влакна се значително полесни од металите и другите материјали, што ги прави погодни за апликации чувствителни на тежина во воздухопловството, автомобилската индустрија и транспортот.

3. Отпорност на корозија: FRP композитите покажуваат силна отпорност на корозија, што ги прави погодни за примена во индустрии како што се хемиска преработка, морска индустрија, нафта и природен гас.

4. Електрична изолација: Пултрузиите од стаклени влакна можат да бидат дизајнирани да бидат непроводливи, што ги прави идеален избор за електрични апликации кои бараат диелектрични перформанси.
Димензионална стабилност: Пултрузивните композитните материјали не се деформираат или пукаат со текот на времето, што е клучно за апликации со прецизни толеранции.

5. Дизајн по мерка: Компонентите за пултрузија може да се произведуваат во различни форми и големини, вклучувајќи прачки, цевки, греди и посложени профили. Тие се многу прилагодливи, овозможувајќи варијации во дизајнот во видот на влакна, волуменот на влакната, видот на смолата, површинскиот превез и третманот за да се задоволат специфичните барања за перформанси и примена.

Недостатоци на користењеpултрузијаКомпозитни материјали:

1. Ограничени геометриски форми: Пултрузиските композитни материјали се ограничени на компоненти со константен или речиси константен напречен пресек поради континуираниот процес на производство каде што материјал зајакнат со влакна се влече низ калапи.

2. Високи трошоци за производство: Калапите што се користат во пултрузионото лиење можат да бидат скапи. Тие треба да бидат изработени од висококвалитетни материјали способни да издржат топлина и притисок од процесот на пултрузија и мора да се произведуваат со строги толеранции на машинска обработка.

3. Ниска попречна цврстина: Попречната цврстина на пултрузионите композитните материјали е помала од надолжната цврстина, што ги прави послаби во насока нормална на влакната. Ова може да се реши со вградување на повеќеаксијални ткаенини или влакна за време на процесот на пултрузија.

4. Тешка поправка: Ако пултрузионите композитни материјали се оштетени, нивната поправка може да биде предизвик. Целите компоненти може да треба да се заменат, што може да биде скапо и да одзема многу време.

Примени наПултрузијаКомпозитни материјалиpултрузијаКомпозитните материјали наоѓаат широка примена во различни индустрии, вклучувајќи:

1. Воздухопловна индустрија: Компоненти за воздухоплови и вселенски летала, како што се контролни површини, опрема за слетување и структурни потпори.

2. Автомобилска индустрија: Автомобилски компоненти, вклучувајќи погонски вратила, браници и компоненти на суспензијата.

3. Инфраструктура: Арматура и компоненти за инфраструктура, како што се прагови, мостови, поправка и армирање на бетон, столбови за комунални услуги, електрични изолатори и попречни краци.

4. Хемиска обработка: Опрема за хемиска обработка, како што се цевки и подни решетки.

Медицински: Зајакнување за протези и држачи на ендоскопска сонда.

5. Морски: Морски апликации, вклучувајќи јарболи, лајсни, столбови за пристаништа, сидрови и пристаништа.

6. Нафта и гас: Примени во нафта и гас, вклучувајќи бунарски глави, цевководи, пумпни прачки и платформи.

7. Енергија на ветерот: Компоненти за лопатки на ветерни турбини, како што се засилувања на лопатките, капачиња на лопатките и зацврстувачи на коренот.

8. Спортска опрема: Компоненти на кои им е потребен постојан напречен пресек, како што се скии, скијачки стапови, опрема за голф, весла, компоненти за стреличарство и шаторски стапови.

Во споредба со традиционалните метали и пластики, пултрузивните композитните материјали нудат бројни предности. Ако сте инженер за материјали кој бара високо-перформансни композитни материјали за вашата апликација, пултрузивните композитните материјали се одржлив избор.