Jaké produkty jsou vhodné pro proces pultruze?

Jaké produkty jsou vhodné pro proces pultruze?

Diskuse o výhodách a nevýhodách kompozitních materiálů a jejich aplikací

Asie Composite Materials (Thajsko) CO., Ltd

Průkopníci průmyslu ze skleněných vláken v Thajsku

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

Pultrusionkompozitní materiályjsou vysoce výkonné kompozity vyráběné vlákny (FRP) vyrobené pomocí kontinuálního procesu známého jako pultruze.

V tomto procesu se kontinuální vlákna (jako je sklo nebo uhlík) protahují láznou termosetové pryskyřice (jako je epoxidová pryskyřice, polyester nebo vinylester) a potom se formy používají k utváření materiálu podle potřeby. Pryskyřice pak léčí a vytváří pevný, lehký a odolný kompozitní produkt.

PultrusionPryskyřice 

Matricová pryskyřice je klíčovou součástí kompozitních materiálů pultrusion. Mezi běžné pryskyřice pultruze patří epoxidové, polyuretan, fenolický, vinylester a nedávno široce studované termoplastické pryskyřičné systémy. Vzhledem k charakteristikám kompozitních materiálů pultruze musí mít matricová pryskyřice nízkou viskozitu a rychlé reakční rychlosti při vysokých teplotách. Při výběru matricové pryskyřice je třeba zvážit faktory, jako je rychlost pultruzní reakce a viskozita pryskyřice. Vysoká viskozita může ovlivnit mazací účinek během výroby produktu.

Epoxidová pryskyřice 

Kompozitní materiály pultrusion připravené s epoxidovou pultruzní pryskyřicí vykazují vysokou pevnost a lze je použít za podmínek vysoké teploty, s rychlým vytvrzováním

rychlost. Výzvy, jako je materiální křehkost, krátká použitelná doba, špatná propustnost a teplota s vysokým vytvrzováním, omezují vývoj průmyslu větrného energie v Číně, zejména v čepele větrné turbíny a kořenových materiálech.

Polyuretan 

Polyuretanová pryskyřice má nižší viskozitu, což umožňuje vyšší obsah skleněných vláken ve srovnání s polyesterovými nebo vinylesterovými pryskyřicemi. To má za následek, že pultruzní polyuretanové kompozitní materiály mají ohybový modul elasticity blízkého moduminimu. Polyuretan vykazuje vynikající výkon zpracování ve srovnání s jinými pryskyřicemi.

Fenolická pryskyřice 

V posledních letech získaly pozornost kompozitních materiálů pultruze pomocí fenolické pryskyřice kvůli jejich nízké toxicitě, nízké emise kouře, odolnosti proti plameni a našli aplikace v oblastech, jako je železniční doprava, na moři olejové vrtné platformy, chemické workshopy odolné proti korozi a potrubí. Tradiční reakce fenolické pryskyřice však jsou pomalé, což má za následek dlouhé formovací cykly a tvorbu bublin během rychlé kontinuální produkce, což ovlivňuje výkon produktu. K překonání těchto výzev se často používají systémy kyselé katalýzy.

Vinylester pryskyřice 

Vinylester alkohol pryskyřice má vynikající mechanické vlastnosti, odolnost proti teplu, odolnost proti korozi a rychlé vytvrzování. Kolem roku 2000 to byla jedna z preferovaných pryskyřic pro produkty pultrusion.

Termoplastická pryskyřice 

Termoplastické kompozity překonávají environmentální nevýhody termosetových kompozitů a nabízejí silnou flexibilitu, odolnost proti nárazu, dobré toleranci poškození a tlumení. Odolávají chemické a environmentální korozi, mají proces rychlého vytvrzování bez chemických reakcí a lze je rychle zpracovat. Mezi běžné termoplastické pryskyřice patří polypropylen, nylon, polysulfid, polyethertether keton, polyethylen a polyamid.

Ve srovnání s tradičními materiály, jako je kov, keramika a neplatné plasty, mají kompozity pultruze vyztužené skleněné vlákny několik výhod. Mají jedinečné schopnosti designu pro splnění specifických požadavků na produkt.

VýhodyPultrusionKompozitní materiály:

1. Efektivita manufakturizace: Molding pultrusion je nepřetržitý proces s výhodami, jako je vysoký objem výroby, nižší náklady a rychlejší dodání ve srovnání s alternativními metodami výroby kompozitu.

2. Poměr vysoké síly k hmotnosti: kompozitní materiály pultrusion jsou silné a rigidní, ale lehké. Klavební pultrusions z uhlíkových vláken jsou výrazně lehčí než kovy a jiné materiály, což je činí vhodné pro aplikace citlivé na váhu v leteckém, automobilovém průmyslu a přepravě.

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

4.Elektrická izolace: Pultrusions skleněných vláken mohou být navrženy tak, aby byly nevodivé, což z nich činí ideální volbu pro elektrické aplikace vyžadující dielektrický výkon.
Rozměrová stabilita: Kompozitní materiály pultruze se v průběhu času nediskutují ani trhliny, což je pro aplikace s přesnými tolerancemi zásadní.

5. Konstrukce Custom: Komponenty pultrusion lze vyrábět v různých tvarech a velikostech, včetně prutů, zkumavek, paprsků a složitějších profilů. Jsou vysoce přizpůsobitelné, což umožňuje konstrukční variace typu vlákna, objem vlákniny, typu pryskyřice, povrchového závoje a ošetření, aby splňovaly specifické požadavky na výkon a aplikaci.

Nevýhody používánípultrusionKompozitní materiály:

1. Omezené geometrické tvary: Kompozitní materiály pultruze jsou omezeny na komponenty s konstantními nebo téměř konstantními průřezy v důsledku kontinuálního výrobního procesu, kde je materiál vyztužený vlákny protahován skrz formy.

2. Vysoce výrobní náklady: Formy použité při lisování pultrusion mohou být drahé. Musí být vyrobeny z vysoce kvalitních materiálů schopných odolávat teplu a tlaku procesu pultruze a musí být vyrobeny s přísnými tolerancemi obrábění.

3. Blow příčná síla: příčná síla kompozitních materiálů pultruze je nižší než podélná síla, takže je slabší ve směru kolmo k vlákny. To lze řešit začleněním víceaxiálních tkanin nebo vláken během procesu pultruze.

4. OpravaDificult Oprava: Pokud jsou kompozitní materiály pultrusion poškozeny, může být jejich opravy náročné. Celé komponenty mohou vyžadovat výměnu, které mohou být nákladné i časově náročné.

AplikacePultrusionKompozitní materiálypultrusionKompozitní materiály najdou rozšířené aplikace v různých průmyslových odvětvích, včetně:

1.Aerospace: Komponenty pro letadla a kosmické lodi, jako jsou ovládací povrchy, přistávací zařízení a strukturální podpěry.

2.automotive: Automotive Components, včetně hnacích hřídelů, nárazníků a odpružení.

3. INFRAstruktura: Posílení a komponenty pro infrastrukturu, jako jsou pražce, můstkové paluby, opravy a vyztužení betonu, póly, elektrické izolátory a crossarch.

4. Chemické zpracování: Chemické zpracování, jako jsou potrubí a podlahové mřížky.

Lékař: Posílení pro rovnátka a endoskopické hřídele sondy.

5.Marine: Marine aplikace, včetně stožárů, lahůtek, přístavních pilířů, kotevních špendlíků a doků.

6. Ool a plyn: Aplikace oleje a plynu, včetně jamk, potrubí, čerpacích tyčí a platforem.

7. VIDINÁ ENERGIE: Komponenty pro čepele větrné turbíny, jako jsou výztuže čepele, Spar CAP a kořenové výztuhy.

8.Sports vybavení: Komponenty vyžadující konstantní průřezy, jako jsou lyže, lyžařské póly, golfové vybavení, vesla, komponenty lukostřelby a póly stanů.

Ve srovnání s tradičními kovy a plasty nabízejí kompozitní materiály pultrusion řadu výhod. Pokud jste materiální inženýr hledající vysoce výkonné kompozitní materiály pro vaši aplikaci, kompozitní materiály pultrusion jsou životaschopnou volbou.