Који су производи погодни за процес пултрузије?

Који су производи погодни за процес пултрузије?

Разматрање предности и мана пултрузионих композитних материјала и њихове примене

Азија композитни материјали (Тајланд) д.о.о.

Пионири индустрије фибергласа у Тајланду

Е-пошта:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165 

Пултрузијакомпозитни материјалису висококвалитетни композити од полимера ојачаних влакнима (FRP) произведени коришћењем континуираног процеса познатог као пултрузија.

У овом процесу, континуирана влакна (као што су стаклена или угљенична) се провлаче кроз каду са термореактивном смолом (као што су епоксидна смола, полиестер или винил естар), а затим се калупи користе за обликовање материјала по жељи. Смола се затим стврдњава, формирајући чврст, лаган и издржљив композитни производ.

ПултрузијаСмоле 

Матрична смола је кључна компонента пултрузионих композитних материјала. Уобичајене пултрузионе смоле укључују епоксидне, полиуретанске, фенолне, винил естарске и недавно широко проучаване термопластичне системе смола. Због карактеристика пултрузионих композитних материјала, матрична смола мора имати ниску вискозност и брзу брзину реакције на високим температурама. Приликом избора матричне смоле, потребно је узети у обзир факторе као што су брзина реакције пултрузије и вискозност смоле. Висока вискозност може утицати на ефекат подмазивања током производње производа.

Епоксидна смола 

Пултрузиони композитни материјали припремљени епоксидним пултрузионим смолама показују високу чврстоћу и могу се користити под условима високих температура, са брзим стврдњавањем

брзина. Међутим, изазови попут кртости материјала, кратког периода примене, лоше пропустљивости и високе температуре очвршћавања ограничавају развој индустрије енергије ветра у Кини, посебно материјала за лопатице и корен ветротурбина.

Полиуретан 

Полиуретанска смола има нижи вискозитет, што омогућава већи садржај стаклених влакана у поређењу са полиестерским или винил естарским смолама. Ово резултира пултрузионим полиуретанским композитним материјалима који имају модул еластичности савијања близак оном алуминијума. Полиуретан показује одличне перформансе обраде у поређењу са другим смолама.

Фенолна смола 

Последњих година, пултрузиони композитни материјали који користе фенолну смолу привукли су пажњу због своје ниске токсичности, ниске емисије дима, отпорности на пламен и пронашли су примену у областима као што су железнички транспорт, платформе за бушење нафте на мору, радионице отпорне на хемијску корозију и цевоводи. Међутим, традиционалне реакције очвршћавања фенолне смоле су споре, што резултира дугим циклусима обликовања и стварањем мехурића током брзе континуиране производње, што утиче на перформансе производа. Системи киселинске катализе се често користе за превазилажење ових изазова.

Винил естарска смола 

Винил естар алкохолна смола има одлична механичка својства, отпорност на топлоту, отпорност на корозију и брзо стврдњавање. Око 2000. године, била је једна од преферираних смола за производе добијене пултрузијом.

Термопластична смола 

Термопластични композити превазилазе еколошке недостатке термореактивних композита, нудећи велику флексибилност, отпорност на ударце, добру толеранцију на оштећења и својства пригушења. Отпорни су на хемијску и еколошку корозију, имају брз процес стврдњавања без хемијских реакција и могу се брзо обрађивати. Уобичајене термопластичне смоле укључују полипропилен, најлон, полисулфид, полиетер етар кетон, полиетилен и полиамид.

У поређењу са традиционалним материјалима попут метала, керамике и неармиране пластике, пултрузиони композити ојачани стакленим влакнима имају неколико предности. Поседују јединствене могућности прилагођеног дизајна како би задовољили специфичне захтеве производа.

ПредностиПултрузијаКомпозитни материјали:

1. Ефикасност производње: Пултрузионо обликовање је континуирани процес са предностима као што су велики обим производње, нижи трошкови и бржи рокови испоруке у поређењу са алтернативним методама производње композита.

2. Висок однос чврстоће и тежине: Пултрузиони композитни материјали су чврсти и крути, а опет лагани. Пултрузије од угљеничних влакана су знатно лакше од метала и других материјала, што их чини погодним за примене осетљиве на тежину у ваздухопловству, аутомобилској индустрији и транспорту.

3. Отпорност на корозију: FRP композити показују јаку отпорност на корозију, што их чини погодним за примену у индустријама као што су хемијска прерада, поморство, нафта и природни гас.

4. Електрична изолација: Пултрузије од стаклених влакана могу бити дизајниране да буду непроводљиве, што их чини идеалним избором за електричне примене које захтевају диелектричне перформансе.
Димензионална стабилност: Пултрузиони композитни материјали се не деформишу и не пуцају током времена, што је кључно за примене са прецизним толеранцијама.

5. Прилагођени дизајн: Компоненте пултрузије могу се производити у различитим облицима и величинама, укључујући шипке, цеви, греде и сложеније профиле. Оне су веома прилагодљиве, што омогућава варијације дизајна у типу влакана, запремини влакана, типу смоле, површинском велу и третману како би се задовољили специфични захтеви перформанси и примене.

Недостаци коришћењаpултразијаКомпозитни материјали:

1. Ограничени геометријски облици: Пултрузиони композитни материјали су ограничени на компоненте са константним или скоро константним попречним пресецима због континуираног процеса производње где се материјал ојачан влакнима провлачи кроз калупе.

2. Високи трошкови производње: Калупи који се користе у пултрузионом обликовању могу бити скупи. Морају бити направљени од висококвалитетних материјала способних да издрже топлоту и притисак процеса пултрузије и морају бити произведени са строгим толеранцијама обраде.

3. Ниска попречна чврстоћа: Попречна чврстоћа пултрузионих композитних материјала је нижа од уздужне чврстоће, што их чини слабијим у правцу нормалном на влакна. Ово се може решити уградњом вишеосних тканина или влакана током процеса пултрузије.

4. Тешка поправка: Ако су пултрузиони композитни материјали оштећени, њихова поправка може бити изазовна. Можда ће бити потребно заменити целе компоненте, што може бити скупо и дуготрајно.

ПрименеПултрузијаКомпозитни материјалиpултразијаКомпозитни материјали налазе широку примену у разним индустријама, укључујући:

1. Ваздухопловство: Компоненте за авионе и свемирске летелице, као што су контролне површине, стајни трап и структурни носачи.

2. Аутомобилска индустрија: Аутомобилске компоненте, укључујући погонска вратила, бранике и компоненте вешања.

3. Инфраструктура: Арматура и компоненте за инфраструктуру, као што су прагови, мостовске плоче, поправка и арматура бетона, стубови за комуналне услуге, електрични изолатори и попречне руке.

4. Хемијска обрада: Опрема за хемијску обраду као што су цеви и подне решетке.

Медицина: Ојачање за протезе и ендоскопске осовине сонде.

5. Поморство: Поморске примене, укључујући јарболе, летве, шипове за докове, сидрене клинове и докове.

6. Нафта и гас: Примене у нафтној и гасној индустрији, укључујући главе бушотина, цевоводе, пумпне шипке и платформе.

7. Енергија ветра: Компоненте за лопатице ветротурбина, као што су ојачања лопатица, поклопци носача и учвршћивачи корена.

8. Спортска опрема: Компоненте које захтевају константне попречне пресеке, као што су скије, скијашки штапови, опрема за голф, весла, компоненте за стреличарство и штапови за шатор.

У поређењу са традиционалним металима и пластиком, пултрузиони композитни материјали нуде бројне предности. Ако сте инжењер материјала који тражи високоперформансне композитне материјале за своју примену, пултрузиони композитни материјали су одржив избор.