Jaké produkty jsou vhodné pro proces pultruze?

Jaké produkty jsou vhodné pro proces pultruze?

Diskuse o výhodách a nevýhodách pultruzních kompozitních materiálů a jejich aplikacích

Asijské kompozitní materiály (Thajsko)co.,Ltd

Průkopníci průmyslu skelných vláken v THAJSKU

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

Pultruzekompozitní materiályjsou vysoce výkonné kompozity z polymeru vyztuženého vlákny (FRP) vyráběné kontinuálním procesem známým jako pultruze.

V tomto procesu jsou kontinuální vlákna (jako je skelná nebo uhlíková) tažena lázní termosetové pryskyřice (jako je epoxidová pryskyřice, polyester nebo vinylester) a poté jsou použity formy pro tvarování materiálu podle potřeby. Pryskyřice se poté vytvrdí a vytvoří pevný, lehký a odolný kompozitní produkt.

PultruzePryskyřice 

Matricová pryskyřice je klíčovou složkou pultruzních kompozitních materiálů. Mezi běžné Pultruzní pryskyřice patří epoxidové, polyuretanové, fenolické, vinylesterové a nedávno široce studované systémy termoplastických pryskyřic. Vzhledem k vlastnostem pultruzních kompozitních materiálů musí mít matricová pryskyřice nízkou viskozitu a rychlé reakční rychlosti při vysokých teplotách. Při výběru matricové pryskyřice je třeba vzít v úvahu faktory, jako je rychlost pultruzní reakce a viskozita pryskyřice. Vysoká viskozita může ovlivnit mazací účinek během výroby produktu.

Epoxidová pryskyřice 

Pultruzní kompozitní materiály připravené s epoxidovými pultruzními pryskyřicemi vykazují vysokou pevnost a lze je použít za vysokých teplot s rychlým vytvrzením

rychlost. Problémy, jako je křehkost materiálu, krátká doba použitelnosti, špatná propustnost a vysoká teplota vytvrzování však omezují rozvoj odvětví větrné energie v Číně, zejména v oblasti materiálů lopatek a kořenů větrných turbín.

Polyuretan 

Polyuretanová pryskyřice má nižší viskozitu, což umožňuje vyšší obsah skleněných vláken ve srovnání s polyesterovými nebo vinylesterovými pryskyřicemi. Výsledkem jsou pultruzní polyuretanové kompozitní materiály, které mají modul pružnosti v ohybu blízký modulu pružnosti hliníku. Polyuretan vykazuje vynikající zpracovatelský výkon ve srovnání s jinými pryskyřicemi.

Fenolová pryskyřice 

V posledních letech si pultruzní kompozitní materiály využívající fenolovou pryskyřici získaly pozornost díky své nízké toxicitě, nízkým emisím kouře, odolnosti vůči plameni a našly uplatnění v oblastech, jako je železniční doprava, plošiny pro těžbu ropy na moři, dílny odolné proti chemické korozi a potrubí. . Tradiční reakce vytvrzování fenolové pryskyřice jsou však pomalé, což má za následek dlouhé lisovací cykly a tvorbu bublin během rychlé kontinuální výroby, což ovlivňuje výkonnost produktu. K překonání těchto problémů se často používají systémy kyselé katalýzy.

Vinyl esterová pryskyřice 

Vinylesteralkoholová pryskyřice má vynikající mechanické vlastnosti, tepelnou odolnost, odolnost proti korozi a rychlé vytvrzování. Kolem roku 2000 to byla jedna z preferovaných pryskyřic pro pultruzní produkty.

Termoplastická pryskyřice 

Termoplastické kompozity překonávají ekologické nevýhody termosetových kompozitů, nabízejí vysokou flexibilitu, odolnost proti nárazu, dobrou toleranci vůči poškození a tlumicí vlastnosti. Odolávají chemické korozi a korozi prostředí, mají rychlý proces vytvrzování bez chemických reakcí a lze je rychle zpracovat. Mezi běžné termoplastické pryskyřice patří polypropylen, nylon, polysulfid, polyetheretherketon, polyethylen a polyamid.

Ve srovnání s tradičními materiály, jako je kov, keramika a nevyztužené plasty, mají pultruzní kompozity vyztužené skleněnými vlákny několik výhod. Mají jedinečné možnosti vlastního návrhu, aby splňovaly specifické požadavky na produkt.

VýhodyPultruzeKompozitní materiály:

1. Efektivita výroby: Pultruzní lisování je kontinuální proces s výhodami, jako je vysoký objem výroby, nižší náklady a rychlejší dodací lhůty ve srovnání s alternativními metodami výroby kompozitů.

2. Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti: Kompozitní materiály Pultrusion jsou pevné a tuhé, přesto lehké. Pultrusions z uhlíkových vláken jsou výrazně lehčí než kovy a jiné materiály, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace citlivé na hmotnost v letectví, automobilovém průmyslu a dopravě.

3. Odolnost proti korozi: Kompozity FRP vykazují silnou odolnost proti korozi, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace v průmyslových odvětvích, jako je chemické zpracování, námořní doprava, ropa a zemní plyn.

4. Elektrická izolace: Pultruze ze skleněných vláken mohou být navrženy tak, aby byly nevodivé, což z nich činí ideální volbu pro elektrické aplikace vyžadující dielektrický výkon.
Rozměrová stabilita: Pultruzní kompozitní materiály se v průběhu času nedeformují ani nepraskají, což je rozhodující pro aplikace s přesnými tolerancemi.

5. Custom Design: Pultrusion komponenty mohou být vyráběny v různých tvarech a velikostech, včetně tyčí, trubek, nosníků a složitějších profilů. Jsou vysoce přizpůsobitelné a umožňují designové variace typu vlákna, objemu vlákna, typu pryskyřice, povrchového závoje a úpravy, aby splňovaly specifické požadavky na výkon a aplikaci.

Nevýhody používánípultruzeKompozitní materiály:

1. Omezené geometrické tvary: Pultruzní kompozitní materiály jsou omezeny na součásti s konstantním nebo téměř konstantním průřezem v důsledku nepřetržitého výrobního procesu, kdy se materiál vyztužený vlákny protahuje formami.

2. Vysoké výrobní náklady: Formy používané v pultruzním lisování mohou být drahé. Musí být vyrobeny z vysoce kvalitních materiálů schopných odolat teplu a tlaku při procesu pultruze a musí být vyráběny s přísnými tolerancemi obrábění.

3. Nízká příčná pevnost: Příčná pevnost pultruzních kompozitních materiálů je nižší než podélná pevnost, takže jsou slabší ve směru kolmém k vláknům. To lze vyřešit začleněním víceosých tkanin nebo vláken během procesu pultruze.

4. Obtížná oprava: Pokud jsou kompozitní materiály Pultrusion poškozeny, může být jejich oprava náročná. Celé součásti mohou vyžadovat výměnu, což může být nákladné i časově náročné.

Aplikace zPultruzeKompozitní materiálypultruzekompozitní materiály nacházejí široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích, včetně:

1.Letecký a kosmický průmysl: Komponenty pro letadla a kosmické lodě, jako jsou řídicí plochy, přistávací zařízení a konstrukční podpěry.

2.Automotive: Automobilové součásti, včetně hnacích hřídelí, nárazníků a součástí zavěšení.

3. Infrastruktura: Výztuže a komponenty pro infrastrukturu, jako jsou pražce, mostovky, opravy a vyztužení betonu, inženýrské sloupy, elektrické izolátory a příčná ramena.

4. Chemické zpracování: Zařízení pro chemické zpracování, jako jsou trubky a podlahové rošty.

Medical: Výztuha pro rovnátka a dříky endoskopických sond.

5. Námořní: Námořní aplikace, včetně stožárů, latí, pilířů v docích, kotevních kolíků a doků.

6. Ropa a plyn: Aplikace ropy a zemního plynu, včetně ústí vrtů, potrubí, tyčí čerpadel a plošin.

7.Větrná energie: Komponenty pro lopatky větrných turbín, jako jsou výztuhy lopatek, čepičky nosníků a výztuhy kořenů.

8. Sportovní vybavení: Součásti vyžadující konstantní průřezy, jako jsou lyže, lyžařské hůlky, golfové vybavení, vesla, součásti pro lukostřelbu a stanové tyče.

Ve srovnání s tradičními kovy a plasty nabízejí kompozitní materiály Pultrusion četné výhody. Pokud jste materiálový inženýr a hledáte vysoce výkonné kompozitní materiály pro svou aplikaci, jsou kompozitní materiály Pultrusion životaschopnou volbou.