Kateri izdelki so primerni za postopek pultruzije?

Kateri izdelki so primerni za postopek pultruzije?

Razprava o prednostih in slabostih pultruzijskih kompozitnih materialov in njihove uporabe

Asia kompozitni materiali (Tajska)co.,Ltd

Pionirji industrije steklenih vlaken na TAJSKEM

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

Pultruzijakompozitni materialiso visoko zmogljivi z vlakni ojačani polimerni (FRP) kompoziti, izdelani z neprekinjenim postopkom, znanim kot pultruzija.

V tem postopku se neprekinjena vlakna (kot so steklo ali ogljik) potegnejo skozi kopel termoreaktivne smole (kot je epoksi smola, poliester ali vinil ester), nato pa se uporabijo kalupi za oblikovanje materiala po želji. Smola se nato strdi in tvori trden, lahek in vzdržljiv kompozitni izdelek.

PultruzijaSmole 

Matrična smola je ključna sestavina pultruzijskih kompozitnih materialov. Običajne pultruzijske smole vključujejo epoksi, poliuretanske, fenolne, vinilesterske in nedavno široko raziskane sisteme termoplastičnih smol. Zaradi značilnosti pultruzijskih kompozitnih materialov mora imeti matrična smola nizko viskoznost in hitro reakcijsko hitrost pri visokih temperaturah. Pri izbiri matrične smole je treba upoštevati dejavnike, kot sta hitrost reakcije pultruzije in viskoznost smole. Visoka viskoznost lahko vpliva na učinek mazanja med proizvodnjo izdelka.

Epoksi smola 

Kompozitni materiali za pultruzijo, pripravljeni z epoksi smolami za pultruzijo, imajo visoko trdnost in se lahko uporabljajo v pogojih visoke temperature s hitrim strjevanjem

hitrost. Vendar pa izzivi, kot so krhkost materiala, kratko obdobje uporabnosti, slaba prepustnost in visoka temperatura strjevanja, omejujejo razvoj industrije vetrne energije na Kitajskem, zlasti pri materialih za lopatice vetrnih turbin in korenine.

Poliuretan 

Poliuretanska smola ima nižjo viskoznost, kar omogoča večjo vsebnost steklenih vlaken v primerjavi s poliestrskimi ali vinilestrskimi smolami. Posledica tega so pultruzijski poliuretanski kompozitni materiali, ki imajo upogibni modul elastičnosti blizu modulu aluminija. Poliuretan kaže odlično zmogljivost obdelave v primerjavi z drugimi smolami.

Fenolna smola 

V zadnjih letih so pultruzijski kompozitni materiali, ki uporabljajo fenolne smole, pritegnili pozornost zaradi svoje nizke toksičnosti, majhne emisije dima, odpornosti proti ognju in so našli uporabo na področjih, kot so železniški promet, ploščadi za vrtanje nafte na morju, delavnice, odporne proti kemični koroziji, in cevovodi. . Vendar so tradicionalne reakcije strjevanja fenolnih smol počasne, kar povzroča dolge cikle oblikovanja in nastajanje mehurčkov med hitro neprekinjeno proizvodnjo, kar vpliva na učinkovitost izdelka. Za premagovanje teh izzivov se pogosto uporabljajo sistemi kislinske katalize.

Vinil estrska smola 

Vinil estrska alkoholna smola ima odlične mehanske lastnosti, toplotno odpornost, odpornost proti koroziji in hitro strjevanje. Okoli leta 2000 je bila to ena izmed prednostnih smol za izdelke za pultruzijo.

Termoplastična smola 

Termoplastični kompoziti odpravljajo okoljske pomanjkljivosti termoreaktivnih kompozitov, saj nudijo močno prožnost, odpornost na udarce, dobro toleranco na poškodbe in lastnosti dušenja. Odporni so na kemično in okoljsko korozijo, imajo hiter proces strjevanja brez kemičnih reakcij in jih je mogoče hitro obdelati. Običajne termoplastične smole vključujejo polipropilen, najlon, polisulfid, polieter eter keton, polietilen in poliamid.

V primerjavi s tradicionalnimi materiali, kot so kovina, keramika in nearmirana plastika, imajo pultruzijski kompoziti, ojačani s steklenimi vlakni, več prednosti. Imajo edinstvene zmožnosti oblikovanja po meri za izpolnjevanje posebnih zahtev izdelka.

PrednostiPultruzijaKompozitni materiali:

1. Učinkovitost proizvodnje: pultruzijsko oblikovanje je neprekinjen proces s prednostmi, kot so velik obseg proizvodnje, nižji stroški in hitrejši dobavni roki v primerjavi z alternativnimi metodami izdelave kompozitov.

2. Visoko razmerje med trdnostjo in težo: pultruzijski kompozitni materiali so močni in togi, a lahki. Pultruzije iz ogljikovih vlaken so znatno lažje od kovin in drugih materialov, zaradi česar so primerne za aplikacije, ki so občutljive na težo, v vesoljski, avtomobilski industriji in transportu.

3. Odpornost proti koroziji: FRP kompoziti izkazujejo močno odpornost proti koroziji, zaradi česar so primerni za uporabo v panogah, kot so kemična predelava, pomorstvo, nafta in zemeljski plin.

4.Električna izolacija: pultruzije iz steklenih vlaken so lahko zasnovane tako, da niso prevodne, zaradi česar so idealna izbira za električne aplikacije, ki zahtevajo dielektrično zmogljivost.
Dimenzijska stabilnost: pultruzijski kompozitni materiali se sčasoma ne deformirajo ali počijo, kar je ključnega pomena za aplikacije z natančnimi tolerancami.

5. Oblikovanje po meri: Pultrusion komponente je mogoče izdelati v različnih oblikah in velikostih, vključno s palicami, cevmi, tramovi in ​​bolj zapletenimi profili. So zelo prilagodljivi in ​​omogočajo variacije oblikovanja v vrsti vlaken, volumnu vlaken, vrsti smole, površinski tančici in obdelavi za izpolnjevanje posebnih zahtev glede delovanja in uporabe.

Slabosti uporabepultruzijaKompozitni materiali:

1. Omejene geometrijske oblike: pultruzijski kompozitni materiali so omejeni na komponente s konstantnimi ali skoraj konstantnimi prečnimi prerezi zaradi neprekinjenega proizvodnega procesa, kjer se material, ojačan z vlakni, vleče skozi kalupe.

2. Visoki proizvodni stroški: Kalupi, ki se uporabljajo pri pultruzijskem oblikovanju, so lahko dragi. Izdelani morajo biti iz visokokakovostnih materialov, ki lahko prenesejo vročino in pritisk postopka pultruzije, in morajo biti izdelani s strogimi tolerancami strojne obdelave.

3. Nizka prečna trdnost: Prečna trdnost pultruzijskih kompozitnih materialov je nižja od vzdolžne trdnosti, zaradi česar so šibkejši v smeri, ki je pravokotna na vlakna. To je mogoče odpraviti z vključitvijo večosnih tkanin ali vlaken med postopkom pultruzije.

4. Težko popravilo: če so kompozitni materiali Pultrusion poškodovani, je lahko njihovo popravilo zahtevno. Morda bo treba zamenjati celotne komponente, kar je lahko drago in dolgotrajno.

Aplikacije zaPultruzijaKompozitni materialipultruzijakompozitni materiali najdejo široko uporabo v različnih panogah, vključno z:

1. Aerospace: komponente za letala in vesoljska plovila, kot so krmilne površine, podvozje in strukturne podpore.

2.Avtomobilska industrija: avtomobilske komponente, vključno s pogonskimi gredmi, odbijači in komponentami vzmetenja.

3.Infrastruktura: ojačitev in komponente za infrastrukturo, kot so pragovi, mostne plošče, popravilo in ojačitev betona, drogovi, električni izolatorji in prečke.

4. Kemična predelava: oprema za kemično obdelavo, kot so cevi in ​​talne rešetke.

Medicina: Ojačitev za naramnice in gredi endoskopskih sond.

5. Pomorstvo: pomorske aplikacije, vključno z jambori, letvami, piloti za doke, sidrnimi zatiči in doki.

6. Nafta in plin: aplikacije za nafto in plin, vključno z vrtinami, cevovodi, črpalkami in ploščadmi.

7. Vetrna energija: Komponente za lopatice vetrnih turbin, kot so ojačitve lopatic, pokrovi za lopatice in ojačitve korenin.

8. Športna oprema: komponente, ki zahtevajo stalen presek, kot so smuči, smučarske palice, oprema za golf, vesla, komponente za lokostrelstvo in palice za šotore.

V primerjavi s tradicionalnimi kovinami in plastiko ponujajo kompozitni materiali Pultrusion številne prednosti. Če ste inženir materialov in iščete visoko zmogljive kompozitne materiale za svojo aplikacijo, so kompozitni materiali Pultrusion izvedljiva izbira.