Які продукти підходять для процесу пултрузії?

Які продукти підходять для процесу пултрузії?

Обговорення плюсів і мінусів пултрузійних композитних матеріалів та їх застосування

Asia composite materials (Thailand)co.,Ltd

Піонери склопластикової промисловості в ТАЙЛАНДІ

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

Пультрузіякомпозиційні матеріалице високоефективні армовані волокнами полімерні (FRP) композити, виготовлені за допомогою безперервного процесу, відомого як пултрузія.

У цьому процесі безперервні волокна (такі як скло або вуглець) протягують через ванну з термореактивною смолою (такою як епоксидна смола, поліестер або вініловий ефір), а потім використовуються прес-форми для надання необхідної форми матеріалу. Потім смола твердне, утворюючи міцний, легкий і міцний композитний продукт.

Пультрузіясмоли 

Матрична смола є ключовим компонентом пултрузійних композитних матеріалів. Звичайні пултрузійні смоли включають епоксидні, поліуретанові, фенольні, вінілові ефірні та нещодавно широко вивчені системи термопластичних смол. Завдяки характеристикам пултрузійних композитних матеріалів матрична смола повинна мати низьку в’язкість і високу швидкість реакції при високих температурах. Вибираючи матричну смолу, слід враховувати такі фактори, як швидкість реакції пултрузії та в’язкість смоли. Висока в'язкість може вплинути на ефект змащення під час виробництва продукту.

Епоксидна смола 

Пультрузійні композитні матеріали, виготовлені з епоксидних пултрузійних смол, демонструють високу міцність і можуть використовуватися в умовах високих температур із швидким затвердінням

швидкість. Однак такі проблеми, як крихкість матеріалу, короткий період застосування, погана проникність і висока температура затвердіння, обмежують розвиток вітроенергетичної промисловості в Китаї, особливо в матеріалах для лопатей і коренів вітрових турбін.

Поліуретан 

Поліуретанова смола має нижчу в'язкість, що забезпечує вищий вміст скловолокна порівняно з поліефірними або вінілефірними смолами. Це призводить до пултрузійних поліуретанових композитних матеріалів, які мають модуль пружності при вигині, близький до модуля пружності алюмінію. Поліуретан демонструє чудові характеристики обробки порівняно з іншими смолами.

Фенольна смола 

В останні роки пултрузійні композитні матеріали з використанням фенольної смоли привернули увагу завдяки своїй низькій токсичності, низькому виділенню диму, вогнестійкості та знайшли застосування в таких сферах, як залізничний транспорт, морські нафтові бурові платформи, хімічні корозійно-стійкі майстерні та трубопроводи . Однак традиційні реакції затвердіння фенольних смол відбуваються повільно, що призводить до довгих циклів формування та утворення бульбашок під час швидкого безперервного виробництва, що впливає на продуктивність продукту. Системи кислотного каталізу часто використовуються для подолання цих проблем.

Вінілефірна смола 

Спиртова смола на основі вінілового ефіру має чудові механічні властивості, термостійкість, стійкість до корозії та швидке затвердіння. Близько 2000 року це була одна з переважних смол для пултрузійних продуктів.

Термопластична смола 

Термопластичні композити долають екологічні недоліки термореактивних композитів, пропонуючи високу гнучкість, ударостійкість, хорошу толерантність до пошкоджень і амортизаційні властивості. Вони стійкі до хімічної та зовнішньої корозії, мають швидкий процес затвердіння без хімічних реакцій і можуть швидко оброблятися. Звичайні термопластичні смоли включають поліпропілен, нейлон, полісульфід, поліефір, ефір-кетон, поліетилен і поліамід.

Порівняно з традиційними матеріалами, такими як метал, кераміка та неармований пластик, пултрузійні композити, армовані скловолокном, мають кілька переваг. Вони володіють унікальними можливостями індивідуального дизайну для задоволення конкретних вимог до продукту.

ПеревагиПультрузіяКомпозиційні матеріали:

1. Ефективність виробництва: пултрузійне формування — це безперервний процес із такими перевагами, як великий обсяг виробництва, менші витрати та швидший час доставки порівняно з альтернативними методами виробництва композитів.

2. Високе співвідношення міцності до ваги: ​​пултрузійні композитні матеріали є міцними та жорсткими, але легкими. Пультрузії з вуглецевого волокна значно легші за метали та інші матеріали, що робить їх придатними для чутливих до ваги застосувань в аерокосмічній, автомобільній та транспортній промисловості.

3. Стійкість до корозії: композити FRP виявляють високу корозійну стійкість, що робить їх придатними для застосування в таких галузях, як хімічна обробка, морська, нафтова та газова промисловість.

4. Електрична ізоляція: пултрузії зі скловолокна можуть бути непровідними, що робить їх ідеальним вибором для електричних застосувань, які вимагають діелектричних характеристик.
Стабільність розмірів: пултрузійні композитні матеріали не деформуються і не тріскаються з часом, що має вирішальне значення для застосувань із точними допусками.

5. Нестандартний дизайн: Компоненти пултрузії можна виготовляти різних форм і розмірів, включаючи стрижні, труби, балки та більш складні профілі. Вони легко налаштовуються, дозволяючи варіювати дизайн типу волокна, об’єму волокна, типу смоли, поверхневої вуалі та обробки, щоб відповідати конкретним вимогам до продуктивності та застосування.

Недоліки використанняpультрузіяКомпозитні матеріали:

1. Обмежені геометричні форми: пултрузійні композитні матеріали обмежені компонентами з постійним або майже постійним поперечним перерізом через безперервний виробничий процес, коли армований волокном матеріал протягується через прес-форми.

2. Високі витрати на виробництво: форми, які використовуються для пултрузійного формування, можуть бути дорогими. Вони мають бути виготовлені з високоякісних матеріалів, здатних витримувати нагрівання та тиск процесу пултрузії, і повинні бути виготовлені з суворими допусками на обробку.

3. Низька поперечна міцність: поперечна міцність пултрузійних композитних матеріалів нижча, ніж поздовжня міцність, що робить їх слабкішими в напрямку, перпендикулярному до волокон. Це можна вирішити, включивши багатоосьові тканини або волокна під час процесу пултрузії.

4. Складний ремонт: якщо композитні матеріали Pultrusion пошкоджені, їх ремонт може бути складним завданням. Може знадобитися заміна цілих компонентів, що може бути дорогим і трудомістким.

ЗастосуванняПультрузіяКомпозиційні матеріалиpультрузіякомпозитні матеріали знаходять широке застосування в різних галузях промисловості, в тому числі:

1. Аерокосмічна техніка: компоненти для літаків і космічних кораблів, такі як поверхні керування, шасі та структурні опори.

2. Автомобільна промисловість: автомобільні компоненти, включаючи карданні вали, бампери та компоненти підвіски.

3.Інфраструктура: арматура та компоненти для інфраструктури, такі як шпали, мостові настили, ремонт бетону та армування, опори, електричні ізолятори та поперечини.

4. Хімічна обробка: обладнання для хімічної обробки, таке як труби та решітки для підлоги.

Медицина: зміцнення для брекетів і стрижнів ендоскопічних зондів.

5. Морське судно: морське застосування, включаючи щогли, лати, докові палі, якірні шпильки та доки.

6. Нафта і газ: застосування нафти і газу, включаючи гирла свердловин, трубопроводи, насосні штанги та платформи.

7. Енергія вітру: компоненти для лопатей вітрових турбін, такі як підсилення лопатей, лонжерони та ребра жорсткості.

8. Спортивне обладнання: компоненти, що потребують постійного поперечного перерізу, наприклад лижі, лижні палиці, обладнання для гольфу, весла, компоненти для стрільби з лука та стовпи для наметів.

У порівнянні з традиційними металами та пластиками композитні матеріали Pultrusion пропонують численні переваги. Якщо ви інженер з матеріалів, який шукає високоефективні композитні матеріали для свого застосування, композитні матеріали Pultrusion є життєздатним вибором.