Správy>

Aké produkty sú vhodné pre proces Pultrusion?

Pultrúziakompozitné materiálysú vysokovýkonné vláknami vystužené polymérové ​​(FRP) kompozity vyrábané pomocou kontinuálneho procesu známeho ako pultrúzia.

V tomto procese sú kontinuálne vlákna (ako sklenené alebo uhlíkové) ťahané cez kúpeľ termosetovej živice (ako je epoxidová živica, polyester alebo vinylester) a potom sa na tvarovanie materiálu podľa potreby použijú formy. Živica potom vytvrdne a vytvorí pevný, ľahký a odolný kompozitný produkt.

Proces1

PultrúziaŽivice 

Matricová živica je kľúčovou zložkou pultrúznych kompozitných materiálov. Bežné Pultrusion živice zahŕňajú epoxidové, polyuretánové, fenolické, vinylesterové a nedávno široko študované systémy termoplastických živíc. Vzhľadom na vlastnosti pultruzných kompozitných materiálov musí mať matricová živica nízku viskozitu a rýchle reakčné rýchlosti pri vysokých teplotách. Pri výbere matricovej živice je potrebné zvážiť faktory, ako je rýchlosť pultrúznej reakcie a viskozita živice. Vysoká viskozita môže ovplyvniť mazací účinok počas výroby produktu.

Epoxidová živica 

Pultrúzne kompozitné materiály pripravené s epoxidovými pultrúznymi živicami vykazujú vysokú pevnosť a možno ich použiť pri vysokoteplotných podmienkach s rýchlym vytvrdzovaním

rýchlosť. Výzvy ako krehkosť materiálu, krátka doba použiteľnosti, slabá priepustnosť a vysoká teplota vytvrdzovania však obmedzujú rozvoj veterného priemyslu v Číne, najmä v materiáloch lopatiek a koreňov veterných turbín.

Polyuretán 

Polyuretánová živica má nižšiu viskozitu, čo umožňuje vyšší obsah sklenených vlákien v porovnaní s polyesterovými alebo vinylesterovými živicami. Výsledkom sú pultrúzne polyuretánové kompozitné materiály, ktoré majú modul pružnosti v ohybe podobný modulu pružnosti hliníka. Polyuretán vykazuje vynikajúce spracovateľské vlastnosti v porovnaní s inými živicami.

Fenolová živica 

V posledných rokoch si pultruzné kompozitné materiály využívajúce fenolovú živicu získali pozornosť vďaka svojej nízkej toxicite, nízkym emisiám dymu, odolnosti voči plameňu a našli uplatnenie v oblastiach, ako je železničná doprava, plošiny na ťažbu ropy na mori, dielne odolné voči chemickej korózii a potrubia. . Tradičné reakcie vytvrdzovania fenolovej živice sú však pomalé, čo vedie k dlhým formovacím cyklom a tvorbe bublín počas rýchlej kontinuálnej výroby, čo ovplyvňuje výkonnosť produktu. Na prekonanie týchto problémov sa často používajú systémy kyslej katalýzy.

Vinylesterová živica 

Vinylester alkoholová živica má vynikajúce mechanické vlastnosti, tepelnú odolnosť, odolnosť proti korózii a rýchle vytvrdzovanie. Okolo roku 2000 to bola jedna z preferovaných živíc pre pultrúzne produkty.

Termoplastická živica 

Termoplastické kompozity prekonávajú environmentálne nevýhody termosetových kompozitov, ponúkajú silnú flexibilitu, odolnosť proti nárazu, dobrú toleranciu poškodenia a tlmiace vlastnosti. Odolávajú chemickej a environmentálnej korózii, majú rýchly proces vytvrdzovania bez chemických reakcií a dajú sa rýchlo spracovať. Bežné termoplastické živice zahŕňajú polypropylén, nylon, polysulfid, polyéteréterketón, polyetylén a polyamid.

V porovnaní s tradičnými materiálmi, ako je kov, keramika a nevystužené plasty, majú pultruzné kompozity vystužené sklenenými vláknami niekoľko výhod. Majú jedinečné možnosti vlastného dizajnu, aby splnili špecifické požiadavky na produkt.

VýhodyPultrúziaKompozitné materiály:

1. Efektivita výroby: Pultrúzne tvarovanie je kontinuálny proces s výhodami, ako je vysoký objem výroby, nižšie náklady a rýchlejšie dodacie lehoty v porovnaní s alternatívnymi metódami výroby kompozitov.

2. Vysoký pomer pevnosti k hmotnosti: Kompozitné materiály Pultrusion sú pevné a pevné, no zároveň ľahké. Pultrusions z uhlíkových vlákien sú výrazne ľahšie ako kovy a iné materiály, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie citlivé na hmotnosť v letectve, automobilovom priemysle a doprave.

3. Odolnosť proti korózii: Kompozity FRP vykazujú silnú odolnosť proti korózii, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie v priemyselných odvetviach, ako je chemické spracovanie, námorníctvo, ropa a zemný plyn.

4. Elektrická izolácia: Pultrúzie zo sklenených vlákien môžu byť navrhnuté tak, aby boli nevodivé, čo z nich robí ideálnu voľbu pre elektrické aplikácie vyžadujúce dielektrický výkon.
Rozmerová stabilita: Pultrúzne kompozitné materiály sa časom nedeformujú ani nepraskajú, čo je rozhodujúce pre aplikácie s presnými toleranciami.

5. Vlastný dizajn: Pultrusion komponenty môžu byť vyrábané v rôznych tvaroch a veľkostiach, vrátane tyčí, rúrok, nosníkov a zložitejších profilov. Sú vysoko prispôsobiteľné, čo umožňuje dizajnové variácie typu vlákna, objemu vlákna, typu živice, povrchového závoja a úpravy tak, aby spĺňali špecifické požiadavky na výkon a aplikáciu.

Nevýhody používaniapultrúziaKompozitné materiály:

1. Obmedzené geometrické tvary: Pultrúzne kompozitné materiály sú obmedzené na komponenty s konštantnými alebo takmer konštantnými prierezmi v dôsledku nepretržitého výrobného procesu, pri ktorom sa materiál vystužený vláknami ťahá cez formy.

2. Vysoké výrobné náklady: Formy používané pri pultrúznom lisovaní môžu byť drahé. Musia byť vyrobené z vysoko kvalitných materiálov, ktoré sú schopné odolať teplu a tlaku procesu pultrúzie, a musia byť vyrobené s prísnymi toleranciami obrábania.

3. Nízka priečna pevnosť: Priečna pevnosť pultruzných kompozitných materiálov je nižšia ako pozdĺžna pevnosť, čím sú slabšie v smere kolmom na vlákna. To sa dá vyriešiť začlenením viacosových tkanín alebo vlákien počas procesu pultrúzie.

4. Ťažká oprava: Ak sú kompozitné materiály Pultrusion poškodené, ich oprava môže byť náročná. Možno bude potrebné vymeniť celé komponenty, čo môže byť nákladné a časovo náročné.

Aplikácie zPultrúziaKompozitné materiálypultrúziakompozitné materiály nachádzajú široké uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane:

1. Letectvo: Komponenty pre lietadlá a kozmické lode, ako sú riadiace plochy, pristávacie zariadenie a konštrukčné podpery.

2.Automotive: Automobilové komponenty vrátane hnacích hriadeľov, nárazníkov a komponentov zavesenia.

3. Infraštruktúra: Výstuž a komponenty pre infraštruktúru, ako sú podvaly, mostovky, oprava a výstuž betónu, inžinierske stožiare, elektrické izolátory a priečne ramená.

4. Chemické spracovanie: Zariadenia na chemické spracovanie, ako sú rúry a podlahové rošty.

Zdravotníctvo: Výstuž pre výstuhy a drieky endoskopických sond.

5. Námorné: Námorné aplikácie vrátane stožiarov, latí, pilierov v dokoch, kotviacich kolíkov a dokov.

6. Ropa a plyn: Aplikácie ropy a zemného plynu, vrátane ústia vrtov, potrubí, tyčí čerpadiel a plošín.

7. Veterná energia: Komponenty pre lopatky veterných turbín, ako sú výstuže lopatiek, kryty nosníkov a výstuhy koreňov.

8. Športové vybavenie: Komponenty vyžadujúce konštantný prierez, ako sú lyže, lyžiarske palice, golfové vybavenie, veslá, komponenty na lukostreľbu a palice do stanu.

V porovnaní s tradičnými kovmi a plastmi ponúkajú kompozitné materiály Pultrusion množstvo výhod. Ak ste materiálový inžinier a hľadáte vysokovýkonné kompozitné materiály pre svoju aplikáciu, kompozitné materiály Pultrusion sú životaschopnou voľbou.


Čas odoslania: 15. decembra 2023