אילו מוצרים מתאימים לתהליך Pultrusion?

אילו מוצרים מתאימים לתהליך Pultrusion?

דיון על היתרונות והחסרונות של חומרים מורכבים של Pultrusion ויישומיהם

אסיה חומרים מורכבים (תאילנד) ושות ', בע"מ

חלוצי ענף פיברגלס בתאילנד

אֶלֶקטרוֹנִי:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165 

Pultrusionחומרים מורכביםהם מרוכבים פולימרים מחוזקים בסיבים גבוהים (FRP) המיוצרים באמצעות תהליך רציף המכונה Pultrusion.

בתהליך זה, סיבים רציפים (כמו זכוכית או פחמן) נמשכים דרך אמבטיה של שרף תרמוסטיזציה (כמו שרף אפוקסי, פוליאסטר או אסתר ויניל), ואז משמשים עובש לעיצוב החומר כרצונו. לאחר מכן השרף מרפא, יוצר מוצר מורכב מוצק, קל משקל ועמיד.

Pultrusionשרפים 

שרף המטריצה ​​הוא מרכיב מכריע בחומרים מורכבים של Pultrusion. שרפים שכיחים של שרפים נפוצים כוללים אפוקסי, פוליאוריטן, פנולי, אסתר ויניל, ומערכות שרף תרמופלסטיות שנחקרו לאחרונה. בשל המאפיינים של חומרים מורכבים של Pultrusion, שרף המטריצה ​​צריך להיות בעל צמיגות נמוכה, שיעורי תגובה מהירים בטמפרטורות גבוהות. בבחירת שרף המטריצה, יש לקחת בחשבון גורמים כמו קצב תגובת Pultrusion וצמיגות שרף. צמיגות גבוהה יכולה להשפיע על אפקט השימון במהלך ייצור המוצרים.

שרף אפוקסי 

חומרים מורכבים של Pultrusion שהוכנו עם שרפים אפיזוריים אפוקסי מראים חוזק גבוה וניתן להשתמש בהם בתנאים בטמפרטורה גבוהה, עם ריפוי מהיר

מְהִירוּת. עם זאת, אתגרים כמו שבירות חומרית, תקופת תחולת קצרה, חדירות לקויה וטמפרטורת ריפוי גבוהה מגבילים את התפתחות תעשיית כוח הרוח בסין, במיוחד בלהב טורבינת רוח וחומרי שורש.

פוליאוריטן 

לשרף פוליאוריטן יש צמיגות נמוכה יותר, המאפשר תכולת סיבי זכוכית גבוהה יותר בהשוואה לשרפי פוליאסטר או ויניל אסטר. התוצאה היא כי חומרים מורכבים פוליאוריטן של Pultrusion בעלי מודול כיפוף של גמישות קרוב לזה של אלומיניום. פוליאוריטן מציג ביצועי עיבוד מצוינים בהשוואה לשרפים אחרים.

שרף פנולי 

בשנים האחרונות, חומרים מורכבים של Pultrusion המשתמשים בשרף פנולי זכו לתשומת לב בגלל רעילותם הנמוכה, פליטת עשן נמוך, עמידות בפני להבה, ומצאו יישומים באזורים כמו הובלת רכבות, פלטפורמות קידוח שמן מהחוף, סדנאות עמידות בפני קורוזיה כימית וצינורות כימיקלים, וצינורות כימיקלים, וצינורות כימיים. ו עם זאת, תגובות ריפוי שרף פנוליות מסורתיות הן איטיות, וכתוצאה מכך מחזורי דפוס ארוכים, ויצירת בועות במהלך ייצור רציף מהיר, ומשפיעים על ביצועי המוצר. מערכות קטליזה חומצית משמשות לרוב כדי להתגבר על אתגרים אלה.

שרף ויניל אסטר 

שרף אלכוהול ויניל אסטר כולל תכונות מכניות מצוינות, עמידות בפני חום, עמידות בפני קורוזיה וריפוי מהיר. בסביבות שנת 2000 זה היה אחד השרפים המועדפים על מוצרי Pultrusion.

שרף תרמופלסטי 

מרוכבים תרמופלסטיים מתגברים על החסרונות הסביבתיים של מרוכבים תרמוסטיים, ומציעים גמישות חזקה, עמידות בפני השפעה, סובלנות נזק טובה ותכונות דעיכה. הם מתנגדים לקורוזיה כימית וסביבתית, הם בעלי תהליך ריפוי מהיר ללא תגובות כימיות וניתן לעבד אותם במהירות. שרפים תרמופלסטיים נפוצים כוללים פוליפרופילן, ניילון, פוליסולפיד, קטון אתר פוליאתר, פוליאתילן ופולימיד.

בהשוואה לחומרים מסורתיים כמו מתכת, קרמיקה ופלסטיק לא מחוזק, מרוכבים מרוכבים מזכוכית של סיבי זכוכית יש כמה יתרונות. הם בעלי יכולות עיצוב מותאמות אישית ייחודיות כדי לעמוד בדרישות המוצר הספציפיות.

יתרונות שלPultrusionחומרים מורכבים:

.

2. יחס חוזק למשקל גבוה: חומרים מורכבים של Pultrusion הם חזקים ונוקשים ועם זאת קלים. סיבי סיבי פחמן קלים יותר באופן משמעותי ממתכות וחומרים אחרים, מה שהופך אותם מתאימים ליישומים רגישים למשקל בחלל, רכב ותחבורה.

3. עמידות בפני קורוזיה: מרוכבים FRP מראים עמידות בפני קורוזיה חזקה, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים בענפים כמו עיבוד כימי, ימי, נפט וגז טבעי.

4. בידוד חשמלי: ניתן לתכנן סיבי סיבי זכוכית כדי להיות לא מוליכים, מה שהופך אותם לבחירה אידיאלית ליישומים חשמליים הדורשים ביצועים דיאלקטריים.
יציבות ממדית: חומרים מורכבים של Pultrusion אינם מתעוותים או נסדקים לאורך זמן, וזה חיוני ליישומים עם סובלנות מדויקת.

. הם ניתנים להתאמה אישית רבה, ומאפשרים וריאציות תכנון בסוג הסיבים, נפח הסיבים, סוג שרף, מעטה פני השטח וטיפול כדי לעמוד בדרישות הביצועים והיישום הספציפיות.

חסרונות בשימושpאולטרהחומרים מורכבים:

1. צורות גיאומטריות מוגבלות: חומרים מורכבים של Pultrusion מוגבלים לרכיבים עם חתכים קבועים קבועים או כמעט קבועים בגלל תהליך הייצור הרציף בו נשלף חומר מחוזק סיבים דרך תבניות.

2. עלויות ייצור גבוהות: התבניות המשמשות לעיצוב דפוס יכולות להיות יקרות. הם צריכים להיות מיוצרים מחומרים באיכות גבוהה המסוגלים לעמוד בחום ולחץ של תהליך ההרכבה, ויש לייצר אותם עם סובלנות מעיבנית קפדנית.

3. חוזק רוחבי נמוך: חוזק הרוחבי של חומרים מורכבים של Pultrusion הוא נמוך מהכוח האורך, מה שהופך אותם לחלשים יותר בכיוון בניצב לסיבים. ניתן לטפל בזה על ידי שילוב בדים או סיבים רב-ציר במהלך תהליך ההתרחשות.

4. תיקון קושי: אם פגמים חומרים מורכבים של Pultrusion, תיקוןם יכול להיות מאתגר. רכיבים שלמים עשויים להזדקק להחלפה, שיכולה להיות יקרה וגם זמן רב.

יישומים שלPultrusionחומרים מורכביםpאולטרהחומרים מורכבים מוצאים יישומים נרחבים בענפים שונים, כולל:

1.Aerospace: רכיבים לכלי טיס וחללית, כגון משטחי בקרה, ציוד נחיתה ותומכים מבניים.

2. אוטומוטיבית: רכיבי רכב, כולל פירי כונן, פגושים ורכיבי מתלים.

3. תשתיות: חיזוק ורכיבים לתשתיות, כמו ישנים, סיפוני גשר, תיקון וחיזוק בטון, עמודי שירות, מבודדים חשמליים וקרנות.

4. עיבוד כימי: ציוד לעיבוד כימי כמו צינורות וסורגי רצפה.

רפואי: חיזוק לפלטה ופירי בדיקה אנדוסקופיים.

5. מרין: יישומים ימיים, כולל תרנים, קרב, עטי עגינה, סיכות עוגן ורציפים.

6. גז וגז: יישומי נפט וגז, כולל ראשי היטב, צינורות, מוטות משאבה ופלטפורמות.

7. אנרגיית רוח: רכיבים להבי טורבינת רוח, כמו חיזוק להב, כובעי SPAR וקשיחים שורשים.

8. ציוד ספורט: רכיבים הדורשים חתכים רוחביים קבועים, כמו מגלשיים, עמודי סקי, ציוד גולף, משוטים, רכיבי חץ וקשת וקטבי אוהל.

בהשוואה למתכות ופלסטיקה מסורתיות, חומרים מורכבים של Pultrusion מציעים יתרונות רבים. אם אתה מהנדס חומרים המחפשים חומרים מורכבים בעלי ביצועים גבוהים ליישום שלך, חומרים מורכבים של Pultrusion הם בחירה ברת קיימא.