Millised tooted sobivad pultrusiooniprotsessi jaoks?

Millised tooted sobivad pultrusiooniprotsessi jaoks?

Pultrusiooniga komposiitmaterjalide plusside ja miinuste ning nende rakenduste arutamine

Aasia komposiitmaterjalid (Tai) co., Ltd

Tai klaaskiutööstuse pioneerid

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

Pultrusioonkomposiitmaterjalidon suure jõudlusega kiudtugevdatud polümeeri (FRP) komposiidid, mis on valmistatud pideva protsessi abil, mida tuntakse pultrusioonina.

Selle protsessi käigus tõmmatakse pidevad kiud (nagu klaas või süsinik) läbi termoreaktiivse vaigu (nagu epoksüvaik, polüester või vinüülester) vanni ja seejärel kasutatakse vorme, et vormida materjal vastavalt soovile. Seejärel vaik kõveneb, moodustades tahke, kerge ja vastupidava komposiittoote.

PultrusioonVaigud 

Maatriksvaik on pultrusioonikomposiitmaterjalide oluline komponent. Levinud Pultrusion vaigud hõlmavad epoksü-, polüuretaan-, fenool-, vinüülestrit ja hiljuti laialdaselt uuritud termoplastse vaigu süsteeme. Pultrusioonkomposiitmaterjalide omaduste tõttu peab maatriksvaigul olema madal viskoossus ja kõrgetel temperatuuridel kiire reaktsioonikiirus. Maatriksvaigu valimisel tuleb arvesse võtta selliseid tegureid nagu pultrusioonireaktsiooni kiirus ja vaigu viskoossus. Kõrge viskoossus võib mõjutada määrimisefekti toote valmistamise ajal.

Epoksiidvaik 

Epoksüpultrusioonvaikudega valmistatud pultrusioonkomposiitmaterjalidel on kõrge tugevus ja neid saab kasutada kõrgel temperatuuril ja kiire kõvenemisega

kiirust. Kuid sellised väljakutsed nagu materjali rabedus, lühike kasutusperiood, halb läbilaskvus ja kõrge kõvenemistemperatuur piiravad Hiina tuuleenergiatööstuse arengut, eriti tuuleturbiini labade ja juurematerjalide osas.

Polüuretaan 

Polüuretaanvaigul on madalam viskoossus, mis võimaldab suuremat klaaskiu sisaldust võrreldes polüester- või vinüülestervaikudega. Selle tulemuseks on pultrusiooniga polüuretaankomposiitmaterjalid, mille painde elastsusmoodul on lähedane alumiiniumi omale. Võrreldes teiste vaikudega on polüuretaanil suurepärane töötlemisvõime.

Fenoolvaik 

Viimastel aastatel on fenoolvaiku kasutavad pultrusioonkomposiitmaterjalid pälvinud tähelepanu nende madala toksilisuse, madala suitsuheite ja leegikindluse tõttu ning leidnud rakendusi sellistes valdkondades nagu raudteetransport, avamere naftapuurimisplatvormid, keemilised korrosioonikindlad töökojad ja torujuhtmed. . Traditsioonilised fenoolvaigu kõvenemisreaktsioonid on aga aeglased, mille tulemuseks on pikad vormimistsüklid ja mullide moodustumine kiire pideva tootmise käigus, mis mõjutab toote jõudlust. Nendest väljakutsetest ülesaamiseks kasutatakse sageli happekatalüüsi süsteeme.

Vinüülestervaik 

Vinüülesteralkoholvaigul on suurepärased mehaanilised omadused, kuumakindlus, korrosioonikindlus ja kiire kõvenemine. 2000. aasta paiku oli see pultrusioonitoodete eelistatud vaiku.

Termoplastne vaik 

Termoplastsed komposiidid ületavad termoreaktiivsete komposiitide keskkonnaalased puudused, pakkudes tugevat paindlikkust, löögikindlust, head kahjustuste taluvust ja summutusomadusi. Need on vastupidavad keemilisele ja keskkonnamõjule, neil on kiire kõvenemisprotsess ilma keemiliste reaktsioonideta ja neid saab kiiresti töödelda. Tavaliste termoplastsete vaikude hulka kuuluvad polüpropüleen, nailon, polüsulfiid, polüeeter-eeterketoon, polüetüleen ja polüamiid.

Võrreldes traditsiooniliste materjalidega, nagu metall, keraamika ja armeerimata plast, on klaaskiuga tugevdatud pultrusioonkomposiitidel mitmeid eeliseid. Neil on ainulaadsed kohandatud disainivõimalused, mis vastavad konkreetsetele tootenõuetele.

EelisedPultrusioonKomposiitmaterjalid:

1. Tootmise tõhusus: Pultrusioonvormimine on pidev protsess, mille eelised on näiteks suur tootmismaht, madalamad kulud ja kiiremad tarneajad võrreldes alternatiivsete komposiitmaterjalide tootmismeetoditega.

2. Kõrge tugevuse ja kaalu suhe: Pultrusioonkomposiitmaterjalid on tugevad ja jäigad, kuid kerged. Süsinikkiust pultrusioonid on oluliselt kergemad kui metallid ja muud materjalid, mistõttu sobivad need kaalutundlikeks rakendusteks kosmosetööstuses, autotööstuses ja transpordis.

3. Korrosioonikindlus: FRP komposiitidel on tugev korrosioonikindlus, mistõttu need sobivad kasutamiseks sellistes tööstusharudes nagu keemiline töötlemine, merendus, nafta ja maagaas.

4. Elektriisolatsioon: Klaaskiust pultrusioonid saab konstrueerida mittejuhtivatena, muutes need ideaalseks valikuks dielektrilist jõudlust nõudvate elektriliste rakenduste jaoks.
Mõõtmete stabiilsus: Pultrusioonkomposiitmaterjalid ei deformeeru ega pragune aja jooksul, mis on täpsete tolerantidega rakenduste jaoks ülioluline.

5. Kohandatud disain: Pultrusioonikomponente saab valmistada erineva kuju ja suurusega, sealhulgas vardad, torud, talad ja keerukamad profiilid. Need on väga kohandatavad, võimaldades kiu tüübi, kiu mahu, vaigu tüübi, pinnakatte ja töötluse variatsioone, et vastata konkreetsetele jõudlus- ja rakendusnõuetele.

Kasutamise puudusedpultusioonKomposiitmaterjalid:

1. Piiratud geomeetrilised kujundid. Pultrusiooniga komposiitmaterjalid on pideva tootmisprotsessi tõttu, kus kiududega tugevdatud materjal tõmmatakse läbi vormide, piiratud konstantse või peaaegu konstantse ristlõikega komponentidega.

2. Kõrged tootmiskulud: Pultrusioonvormimisel kasutatavad vormid võivad olla kallid. Need peavad olema valmistatud kvaliteetsetest materjalidest, mis taluvad pultrusiooniprotsessi kuumust ja rõhku, ning peavad olema valmistatud rangete mehaaniliste tolerantside järgi.

3.Madal põikitugevus: pultrusiooniga komposiitmaterjalide põikitugevus on väiksem kui pikisuunaline tugevus, muutes need kiududega risti olevas suunas nõrgemaks. Seda saab lahendada mitmeteljeliste kangaste või kiudude lisamisega pultrusiooniprotsessi ajal.

4. Raske remont: kui Pultrusiooni komposiitmaterjalid on kahjustatud, võib nende parandamine olla keeruline. Kõik komponendid võivad vajada väljavahetamist, mis võib olla nii kulukas kui ka aeganõudev.

RakendusedPultrusioonKomposiitmaterjalidpultusioonkomposiitmaterjalid leiavad laialdast rakendust erinevates tööstusharudes, sealhulgas:

1.Aerospace: õhusõidukite ja kosmosesõidukite komponendid, nagu juhtpinnad, telikud ja konstruktsiooni toed.

2. Autotööstus: autotööstuse komponendid, sealhulgas veovõllid, kaitserauad ja vedrustuse komponendid.

3. Infrastruktuur: infrastruktuuri tugevdamine ja komponendid, nagu liiprid, sillatekid, betooni remont ja tugevdamine, tehnopostid, elektriisolaatorid ja risttalad.

4. Keemiline töötlemine: keemilise töötlemise seadmed, nagu torud ja põrandarestid.

Meditsiiniline: breketite ja endoskoopiliste sondivõllide tugevdus.

5. Mere: mererakendused, sealhulgas mastid, latid, dokivaiad, ankrutihvtid ja dokid.

6. Nafta ja gaas: nafta- ja gaasirakendused, sealhulgas kaevupead, torujuhtmed, pumbavardad ja platvormid.

7. Tuuleenergia: tuuleturbiini labade komponendid, nagu labade tugevdused, varrekatted ja juure jäigastajad.

8. Spordivarustus: komponendid, mis nõuavad pidevat ristlõiget, nagu suusad, suusakepid, golfivarustus, aerud, vibulaskmise komponendid ja telgikepid.

Võrreldes traditsiooniliste metallide ja plastidega pakuvad Pultrusiooni komposiitmaterjalid mitmeid eeliseid. Kui olete materjaliinsener, kes otsib oma rakenduse jaoks suure jõudlusega komposiitmaterjale, on Pultrusiooni komposiitmaterjalid mõistlik valik.