Koji su proizvodi prikladni za proces pultruzije?

Koji su proizvodi prikladni za proces pultruzije?

Rasprava o prednostima i nedostacima pultruzijskih kompozitnih materijala i njihovoj primjeni

Asia kompozitni materijali (Thailand)co.,Ltd

Pioniri industrije staklenih vlakana u TAJLANDU

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

Pultruzijakompozitni materijalisu vlaknima ojačani polimerni (FRP) kompoziti visoke učinkovitosti proizvedeni korištenjem kontinuiranog procesa poznatog kao pultruzija.

U ovom procesu, kontinuirana vlakna (kao što su staklo ili ugljik) provlače se kroz kupku termoreaktivne smole (kao što je epoksidna smola, poliester ili vinil ester), a zatim se koriste kalupi za oblikovanje materijala po želji. Smola se zatim stvrdnjava, tvoreći čvrst, lagan i izdržljiv kompozitni proizvod.

PultruzijaSmole 

Matrična smola je ključna komponenta pultruzijskih kompozitnih materijala. Uobičajene pultruzijske smole uključuju epoksi, poliuretanske, fenolne, vinil esterske i nedavno naširoko proučavane sustave termoplastičnih smola. Zbog karakteristika pultruzijskih kompozitnih materijala, matrična smola mora imati nisku viskoznost, brze reakcije na visokim temperaturama. Prilikom odabira matrične smole potrebno je uzeti u obzir faktore kao što su brzina reakcije pultruzije i viskoznost smole. Visoka viskoznost može utjecati na učinak podmazivanja tijekom proizvodnje proizvoda.

Epoksidna smola 

Kompozitni materijali za pultruziju pripremljeni s epoksidnim smolama za pultruziju pokazuju visoku čvrstoću i mogu se koristiti u uvjetima visokih temperatura, uz brzo stvrdnjavanje

ubrzati. Međutim, izazovi kao što su krtost materijala, kratko razdoblje primjenjivosti, slaba propusnost i visoka temperatura otvrdnjavanja ograničavaju razvoj industrije energije vjetra u Kini, posebno u materijalima za lopatice vjetroturbina i korijenske materijale.

Poliuretan 

Poliuretanska smola ima nižu viskoznost, što omogućuje veći sadržaj staklenih vlakana u usporedbi s poliesterskim ili vinil esterskim smolama. To rezultira pultruzijskim poliuretanskim kompozitnim materijalima koji imaju modul elastičnosti pri savijanju blizu modula aluminija. Poliuretan pokazuje izvrsne performanse obrade u usporedbi s drugim smolama.

Fenolna smola 

Posljednjih su godina pultruzijski kompozitni materijali koji koriste fenolne smole privukli pažnju zbog svoje niske toksičnosti, niske emisije dima, otpornosti na plamen i našli su primjenu u područjima kao što su željeznički prijevoz, platforme za bušenje nafte na moru, radionice otporne na kemijsku koroziju i cjevovodi . Međutim, tradicionalne reakcije stvrdnjavanja fenolne smole su spore, što rezultira dugim ciklusima kalupljenja i stvaranjem mjehurića tijekom brze kontinuirane proizvodnje, što utječe na performanse proizvoda. Sustavi kisele katalize često se koriste za prevladavanje ovih izazova.

Vinil esterska smola 

Vinil esterska alkoholna smola ima izvrsna mehanička svojstva, otpornost na toplinu, otpornost na koroziju i brzo stvrdnjavanje. Oko 2000. godine bila je to jedna od preferiranih smola za proizvode za pultruziju.

Termoplastična smola 

Termoplastični kompoziti nadilaze ekološke nedostatke termoreaktivnih kompozita, nudeći veliku fleksibilnost, otpornost na udarce, dobru toleranciju na oštećenja i svojstva prigušivanja. Otporne su na kemijsku i okolišnu koroziju, imaju brz proces stvrdnjavanja bez kemijskih reakcija i mogu se brzo obraditi. Uobičajene termoplastične smole uključuju polipropilen, najlon, polisulfid, polieter eter keton, polietilen i poliamid.

U usporedbi s tradicionalnim materijalima poput metala, keramike i nearmirane plastike, pultruzijski kompoziti ojačani staklenim vlaknima imaju nekoliko prednosti. Posjeduju jedinstvene mogućnosti prilagođenog dizajna kako bi zadovoljili specifične zahtjeve proizvoda.

Prednosti odPultruzijaKompozitni materijali:

1. Učinkovitost proizvodnje: Pultruzijsko oblikovanje je kontinuirani proces s prednostima kao što su veliki obujam proizvodnje, niži troškovi i kraće vrijeme isporuke u usporedbi s alternativnim metodama proizvodnje kompozita.

2. Visoki omjer čvrstoće i težine: Pultrusion kompozitni materijali su jaki i kruti, ali lagani. Pultrusions od karbonskih vlakana znatno su lakši od metala i drugih materijala, što ih čini prikladnima za aplikacije osjetljive na težinu u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji i transportu.

3. Otpornost na koroziju: FRP kompoziti pokazuju jaku otpornost na koroziju, što ih čini prikladnim za primjenu u industrijama kao što su kemijska obrada, pomorstvo, nafta i prirodni plin.

4.Električna izolacija: pultruzije od staklenih vlakana mogu biti dizajnirane da ne budu vodljive, što ih čini idealnim izborom za električne primjene koje zahtijevaju dielektričnu izvedbu.
Dimenzijska stabilnost: Pultrusion kompozitni materijali se ne deformiraju niti pucaju tijekom vremena, što je ključno za primjene s preciznim tolerancijama.

5. Dizajn po narudžbi: Pultrusion komponente mogu se proizvesti u različitim oblicima i veličinama, uključujući šipke, cijevi, grede i složenije profile. Vrlo su prilagodljivi, dopuštajući varijacije u dizajnu vrste vlakana, volumena vlakana, vrste smole, površinskog vela i tretmana kako bi se zadovoljile specifične izvedbe i zahtjevi primjene.

Nedostaci korištenjapultruzijaKompozitni materijali:

1. Ograničeni geometrijski oblici: pultruzijski kompozitni materijali ograničeni su na komponente s konstantnim ili gotovo konstantnim poprečnim presjecima zbog kontinuiranog procesa proizvodnje gdje se materijal ojačan vlaknima provlači kroz kalupe.

2. Visoki troškovi proizvodnje: Kalupi koji se koriste u pultruzijskom kalupljenju mogu biti skupi. Moraju biti izrađene od visokokvalitetnih materijala koji mogu izdržati toplinu i pritisak procesa pultruzije i moraju se proizvoditi uz stroge tolerancije strojne obrade.

3. Niska poprečna čvrstoća: poprečna čvrstoća pultruzijskih kompozitnih materijala niža je od uzdužne čvrstoće, što ih čini slabijima u smjeru okomitom na vlakna. To se može riješiti ugradnjom multi-aksijalnih tkanina ili vlakana tijekom procesa pultruzije.

4.Težak popravak: Ako su Pultrusion kompozitni materijali oštećeni, njihovo popravljanje može biti izazovno. Možda će trebati zamijeniti čitave komponente, što može biti skupo i dugotrajno.

Primjene odPultruzijaKompozitni materijalipultruzijakompozitni materijali nalaze široku primjenu u raznim industrijama, uključujući:

1. Zrakoplovstvo: Komponente za zrakoplove i svemirske letjelice, kao što su kontrolne površine, stajni trap i strukturne potpore.

2.Automobili: Automobilske komponente, uključujući pogonske osovine, odbojnike i komponente ovjesa.

3.Infrastruktura: Armatura i komponente za infrastrukturu, kao što su pragovi, kolovozi mostova, popravak betona i armatura, komunalni stupovi, električni izolatori i poprečne poluge.

4. Kemijska obrada: oprema za kemijsku obradu kao što su cijevi i podne rešetke.

Medicina: Pojačanje za proteze i endoskopske sonde.

5. Pomorstvo: Primjene u pomorstvu, uključujući jarbole, letve, stupove za dokove, sidrene igle i dokove.

6. Nafta i plin: Primjena nafte i plina, uključujući bušotine, cjevovode, pumpne šipke i platforme.

7. Energija vjetra: Komponente za lopatice vjetroturbina, kao što su ojačanja lopatica, lopatice i ukrućenja korijena.

8.Sportska oprema: Komponente koje zahtijevaju stalne presjeke, kao što su skije, skijaški štapovi, oprema za golf, vesla, komponente za streličarstvo i motke za šatore.

U usporedbi s tradicionalnim metalima i plastikom, Pultrusion kompozitni materijali nude brojne prednosti. Ako ste inženjer materijala koji traži kompozitne materijale visokih performansi za svoju primjenu, Pultrusion kompozitni materijali su održiv izbor.