Koji su proizvodi pogodni za proces pultruzije?

Koji su proizvodi pogodni za proces pultruzije?

Rasprava o prednostima i nedostacima pultruzijskih kompozitnih materijala i njihovoj primjeni

Azijski kompozitni materijali (Tajland) d.o.o.

Pioniri industrije fiberglasa u TAJLANDU

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

Pultruzijakompozitni materijalisu visokoučinkoviti kompoziti od polimera ojačanih vlaknima (FRP) proizvedeni korištenjem kontinuiranog procesa poznatog kao pultruzija.

U ovom procesu, kontinuirana vlakna (kao što su staklena ili ugljična) se provlače kroz kupku termoreaktivne smole (kao što je epoksidna smola, poliester ili vinil ester), a zatim se kalupi koriste za oblikovanje materijala po želji. Smola se zatim stvrdnjava, formirajući čvrst, lagan i izdržljiv kompozitni proizvod.

PultruzijaSmole 

Matrična smola je ključna komponenta pultruzionih kompozitnih materijala. Uobičajene pultruzione smole uključuju epoksidne, poliuretanske, fenolne, vinil esterske i nedavno široko proučavane termoplastične sisteme smola. Zbog karakteristika pultruzionih kompozitnih materijala, matrična smola mora imati nisku viskoznost i brzu brzinu reakcije na visokim temperaturama. Prilikom odabira matrične smole, potrebno je uzeti u obzir faktore kao što su brzina pultruzione reakcije i viskoznost smole. Visoka viskoznost može utjecati na učinak podmazivanja tokom proizvodnje proizvoda.

Epoksidna smola 

Pultruzijski kompozitni materijali pripremljeni epoksidnim pultruzijskim smolama pokazuju visoku čvrstoću i mogu se koristiti u uslovima visokih temperatura, sa brzim stvrdnjavanjem.

brzina. Međutim, izazovi poput krhkosti materijala, kratkog perioda primjenjivosti, slabe propusnosti i visoke temperature stvrdnjavanja ograničavaju razvoj industrije energije vjetra u Kini, posebno materijala za lopatice i korijenje vjetroturbina.

Poliuretan 

Poliuretanska smola ima nižu viskoznost, što omogućava veći sadržaj staklenih vlakana u poređenju sa poliesterskim ili vinil esterskim smolama. To rezultira pultruzijskim poliuretanskim kompozitnim materijalima koji imaju modul elastičnosti savijanja blizak onome kod aluminija. Poliuretan pokazuje odlične performanse obrade u poređenju sa drugim smolama.

Fenolna smola 

Posljednjih godina, pultruzijski kompozitni materijali koji koriste fenolne smole privukli su pažnju zbog svoje niske toksičnosti, niske emisije dima, otpornosti na plamen, te su pronašli primjenu u područjima kao što su željeznički transport, platforme za bušenje nafte na moru, radionice otporne na hemijsku koroziju i cjevovodi. Međutim, tradicionalne reakcije stvrdnjavanja fenolnih smola su spore, što rezultira dugim ciklusima oblikovanja i stvaranjem mjehurića tokom brze kontinuirane proizvodnje, što utiče na performanse proizvoda. Sistemi kisele katalize često se koriste za prevazilaženje ovih izazova.

Vinil esterska smola 

Vinil ester alkoholna smola ima odlična mehanička svojstva, otpornost na toplinu, otpornost na koroziju i brzo stvrdnjavanje. Oko 2000. godine bila je jedna od preferiranih smola za proizvode dobivene pultruzijom.

Termoplastična smola 

Termoplastični kompoziti prevazilaze ekološke nedostatke termoreaktivnih kompozita, nudeći veliku fleksibilnost, otpornost na udarce, dobru toleranciju na oštećenja i svojstva prigušenja. Otporni su na hemijsku i okolišnu koroziju, imaju brz proces stvrdnjavanja bez hemijskih reakcija i mogu se brzo obrađivati. Uobičajene termoplastične smole uključuju polipropilen, najlon, polisulfid, polieter eter keton, polietilen i poliamid.

U poređenju sa tradicionalnim materijalima poput metala, keramike i neojačanih plastika, pultruzijski kompoziti ojačani staklenim vlaknima imaju nekoliko prednosti. Posjeduju jedinstvene mogućnosti prilagođenog dizajna kako bi zadovoljili specifične zahtjeve proizvoda.

PrednostiPultruzijaKompozitni materijali:

1. Efikasnost proizvodnje: Pultruzijsko oblikovanje je kontinuirani proces s prednostima kao što su veliki obim proizvodnje, niži troškovi i brži rokovi isporuke u poređenju s alternativnim metodama proizvodnje kompozita.

2. Visok odnos čvrstoće i težine: Kompozitni materijali dobiveni pultruzijom su jaki i kruti, a opet lagani. Pultruzije od karbonskih vlakana su znatno lakše od metala i drugih materijala, što ih čini pogodnim za primjene osjetljive na težinu u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji i transportu.

3. Otpornost na koroziju: FRP kompoziti pokazuju snažnu otpornost na koroziju, što ih čini pogodnim za primjenu u industrijama kao što su hemijska prerada, pomorstvo, nafta i prirodni plin.

4. Električna izolacija: Pultruzije od staklenih vlakana mogu biti dizajnirane da budu neprovodljive, što ih čini idealnim izborom za električne primjene koje zahtijevaju dielektrične performanse.
Dimenzionalna stabilnost: Pultruzijski kompozitni materijali se ne deformišu niti pucaju tokom vremena, što je ključno za primjene s preciznim tolerancijama.

5. Dizajn po narudžbi: Komponente pultruzije mogu se proizvoditi u različitim oblicima i veličinama, uključujući šipke, cijevi, grede i složenije profile. Visoko su prilagodljive, što omogućava varijacije dizajna u vrsti vlakana, volumenu vlakana, vrsti smole, površinskom venu i tretmanu kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi performansi i primjene.

Nedostaci korištenjapultrazijaKompozitni materijali:

1. Ograničeni geometrijski oblici: Kompozitni materijali dobiveni pultruzijom ograničeni su na komponente s konstantnim ili gotovo konstantnim poprečnim presjecima zbog kontinuiranog proizvodnog procesa u kojem se materijal ojačan vlaknima provlači kroz kalupe.

2. Visoki troškovi proizvodnje: Kalupi koji se koriste u pultruzijskom brizganju mogu biti skupi. Moraju biti izrađeni od visokokvalitetnih materijala sposobnih da izdrže toplinu i pritisak procesa pultruzije i moraju se proizvoditi sa strogim tolerancijama obrade.

3. Niska poprečna čvrstoća: Poprečna čvrstoća pultruzionih kompozitnih materijala je niža od uzdužne čvrstoće, što ih čini slabijima u smjeru okomitom na vlakna. Ovo se može riješiti ugradnjom višeosnih tkanina ili vlakana tokom procesa pultruzije.

4. Teška popravka: Ako su pultruzijski kompozitni materijali oštećeni, njihova popravka može biti izazovna. Možda će biti potrebno zamijeniti cijele komponente, što može biti skupo i dugotrajno.

PrimjenePultruzijaKompozitni materijalipultrazijaKompozitni materijali nalaze široku primjenu u raznim industrijama, uključujući:

1. Vazduhoplovstvo: Komponente za avione i svemirske letjelice, kao što su kontrolne površine, stajni trap i strukturni nosači.

2. Automobilska industrija: Automobilske komponente, uključujući pogonska vratila, branike i komponente ovjesa.

3. Infrastruktura: Armatura i komponente za infrastrukturu, kao što su pragovi, mostovne ploče, popravak i armatura betona, stubovi za komunalne usluge, električni izolatori i traverze.

4. Hemijska obrada: Oprema za hemijsku obradu kao što su cijevi i podne rešetke.

Medicinski: Ojačanje za proteze i osovine endoskopskih sondi.

5. Pomorska industrija: Pomorske primjene, uključujući jarbole, letvice, pilote za dokove, sidrene klinove i dokove.

6. Nafta i plin: Primjene za naftu i plin, uključujući glave bušotina, cjevovode, pumpne šipke i platforme.

7. Energija vjetra: Komponente za lopatice vjetroturbina, kao što su ojačanja lopatica, poklopci nosača i učvršćivači korijena.

8. Sportska oprema: Komponente koje zahtijevaju konstantne poprečne presjeke, kao što su skije, skijaški štapovi, oprema za golf, vesla, komponente za streličarstvo i štapovi za šator.

U poređenju sa tradicionalnim metalima i plastikom, pultruzijski kompozitni materijali nude brojne prednosti. Ako ste inženjer materijala koji traži visokoperformansne kompozitne materijale za svoju primjenu, pultruzijski kompozitni materijali su održiv izbor.