Ce produse sunt potrivite pentru procesul de pultrusion?

Ce produse sunt potrivite pentru procesul de pultrusion?

Discutarea argumentelor pro și contra materialelor compuse Pultrusion și a aplicațiilor lor

Asia Composite Materials (Thailanda) Co., Ltd

Pionierii industriei din fibră de sticlă din Thailanda

E-mail:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165 

PultruziuneMateriale compozitesunt compozite de polimer cu fibră de înaltă performanță (FRP), fabricate folosind un proces continuu cunoscut sub numele de pultruziune.

În acest proces, fibrele continue (cum ar fi sticla sau carbonul) sunt trase printr -o baie de rășină termozetătoare (cum ar fi rășină epoxidică, poliester sau ester de vinil), iar apoi mucegaiurile sunt utilizate pentru a modela materialul după dorință. Rășina se vindecă apoi, formând un produs compozit solid, ușor și durabil.

PultruziuneRășini 

Rășina matricială este o componentă crucială a materialelor compozite cu pultrusion. Rășinile comune de pultruziune includ epoxid, poliuretan, fenolic, ester vinil și sistemele de rășină termoplastică recent studiată pe scară largă. Datorită caracteristicilor materialelor compozite cu pultrusion, rășina matricială trebuie să aibă o vâscozitate scăzută, rate de reacție rapidă la temperaturi ridicate. Atunci când alegeți rășina matricială, trebuie luați în considerare factori precum rata de reacție a pultruziunii și vâscozitatea rășinii. Vâscozitatea ridicată poate afecta efectul de ungere în timpul fabricării de produse.

Rășină epoxidică 

Materialele compozite pultrusion preparate cu rășini de pultruziune epoxidice prezintă o rezistență ridicată și pot fi utilizate în condiții de temperatură ridicată, cu o întărire rapidă

viteză. Cu toate acestea, provocări precum fragmentul material, perioada de aplicabilitate scurtă, permeabilitatea slabă și temperatura ridicată de întărire limitează dezvoltarea industriei energetice eoliene în China, în special în lama turbinei eoliene și în materialele de rădăcină.

Poliuretan 

Rășina poliuretanică are o vâscozitate mai mică, permițând un conținut mai mare de fibre de sticlă în comparație cu rășinile de poliester sau ester de vinil. Acest lucru duce la materiale compozite cu poliuretan pultrusion, având un modul de îndoire de elasticitate aproape de cel al aluminiului. Poliuretanul prezintă performanțe excelente de procesare în comparație cu alte rășini.

Rășină fenolică 

În ultimii ani, materialele compuse pultrusion folosind rășină fenolică au câștigat atenție datorită toxicității scăzute, emisiilor de fum scăzute, rezistenței la flacără și au găsit aplicații în zone precum transportul feroviar, platformele de foraj în larg de petrol, atelierele rezistente la coroziune chimică și conducte. Cu toate acestea, reacțiile tradiționale de întărire a rășinii fenolice sunt lente, rezultând cicluri lungi de modelare și formarea de bule în timpul producției continue rapide, afectând performanța produsului. Sistemele de cataliză acid sunt adesea folosite pentru a depăși aceste provocări.

Rășină ester de vinil 

Rășină de alcool ester de vinil prezintă proprietăți mecanice excelente, rezistență la căldură, rezistență la coroziune și întărire rapidă. În jurul anului 2000, a fost una dintre rășinile preferate pentru produsele Pultrusion.

Rășină termoplastică 

Compozițiile termoplastice depășesc dezavantajele mediului ale compozitelor termozetătoare, oferind o flexibilitate puternică, rezistență la impact, o bună toleranță la daune și proprietăți de amortizare. Ele rezistă la coroziunea chimică și de mediu, au un proces de întărire rapidă fără reacții chimice și pot fi prelucrate rapid. Rășinile termoplastice obișnuite includ polipropilen, nylon, polisulfură, eter de polieter cetonă, polietilenă și poliamidă.

În comparație cu materialele tradiționale precum metalul, ceramica și materialele plastice non-consolidate, compozitele de pultruziune consolidate cu fibre de sticlă au mai multe avantaje. Acestea posedă capacități unice de proiectare personalizată pentru a satisface cerințele specifice ale produsului.

Avantaje alePultruziuneMateriale compozite:

1. Eficiența fabricării: modelarea pultruziunii este un proces continuu, cu avantaje, cum ar fi volumul ridicat de producție, costuri mai mici și timp de livrare mai rapid în comparație cu metodele alternative de fabricație a compozitelor.

2. Raportul de rezistență-greutate înaltă: Materialele compuse pultrusion sunt puternice și rigide, dar ușoare. Pultrusiile din fibre de carbon sunt semnificativ mai ușoare decât metalele și alte materiale, ceea ce le face adecvate pentru aplicații sensibile la greutate în aerospațial, auto și transport.

3. Rezistența la coroziune: Compozitele FRP prezintă o rezistență puternică la coroziune, ceea ce le face adecvate pentru aplicații în industrii precum procesarea chimică, marină, petrol și gaze naturale.

4. Izolația electrică: Pultrusiile din fibre de sticlă pot fi proiectate pentru a fi necondiționate, ceea ce le face o alegere ideală pentru aplicațiile electrice care necesită performanțe dielectrice.
Stabilitatea dimensională: Materialele compozite pultrusion nu se deformează sau nu se prăbușesc în timp, ceea ce este crucial pentru aplicațiile cu toleranțe precise.

5. Proiectarea Customului: Componentele pultrusion pot fi fabricate în diferite forme și dimensiuni, inclusiv tije, tuburi, grinzi și profiluri mai complexe. Sunt foarte personalizabile, permițând variații de proiectare a tipului de fibre, a volumului de fibre, a tipului de rășină, a vălului de suprafață și a tratamentului pentru a satisface cerințele specifice de performanță și aplicație.

Dezavantaje ale utilizăriipUltruziuneMateriale compozite:

1. Forme geometrice alelate: Materialele compuse pultrusion sunt limitate la componente cu secțiuni transversale constante sau aproape constante, datorită procesului de fabricație continuu în care materialul consolidat cu fibre este tras prin matrițe.

2. Costuri de fabricație înalte: matrițele utilizate în modelarea pultruziunii pot fi costisitoare. Acestea trebuie să fie fabricate din materiale de înaltă calitate capabile să reziste la căldura și presiunea procesului de pultrusion și trebuie produse cu toleranțe stricte de prelucrare.

3. Rezistența transversală a materiei transversale: rezistența transversală a materialelor compozite cu pultrusion este mai mică decât rezistența longitudinală, ceea ce le face mai slabe în direcția perpendiculară pe fibre. Acest lucru poate fi abordat prin încorporarea țesăturilor sau fibrelor multi-axiale în timpul procesului de pultrusion.

4. REPARAREA DIFICITĂRII: Dacă materialele compuse la pultrusion sunt deteriorate, repararea acestora poate fi dificilă. Componentele întregi pot avea nevoie de înlocuire, care poate fi atât costisitoare, cât și consumatoare de timp.

Aplicații dePultruziuneMateriale compozitepUltruziuneMaterialele compozite găsesc aplicații pe scară largă în diferite industrii, inclusiv:

1.Aerospace: componente pentru aeronave și nave spațiale, cum ar fi suprafețele de control, angrenajul de aterizare și suporturile structurale.

2.Automotivă: componente auto, inclusiv arbori de acționare, bare de protecție și componente de suspensie.

3.infrastructura: întărire și componente pentru infrastructură, cum ar fi traverse, punți de poduri, reparații și armare a betonului, stâlpi de utilitate, izolatori electrici și traversă.

4. Procesare chimică: echipamente de procesare chimică, cum ar fi conductele și grătarele de podea.

Medical: întărire pentru bretele și arbori de sondă endoscopice.

5.Marine: Aplicații marine, inclusiv catarguri, bare, grămadă de doc, pini de ancorare și docuri.

6.Oil și gaze: aplicații de petrol și gaze, inclusiv puțuri, conducte, tije de pompă și platforme.

7. Energia de redactare: componente pentru lamele turbinei eoliene, cum ar fi întăriri lame, capace de spar și rigidizatoare de rădăcini.

8. Echipamente de sport: componente care necesită secțiuni transversale constante, cum ar fi schiuri, stâlpi de schi, echipamente de golf, vâsle, componente de tir cu arcul și stâlpi de cort.

În comparație cu metalele și materialele plastice tradiționale, materialele compuse pultrusion oferă numeroase avantaje. Dacă sunteți un inginer de materiale care caută materiale compozite de înaltă performanță pentru aplicația dvs., materialele compuse pultrusion sunt o alegere viabilă.