Mitkä tuotteet sopivat pultruusioprosessiin?

Mitkä tuotteet sopivat pultruusioprosessiin?

Pultruusiokomposiittimateriaalien ja niiden sovellusten hyvien ja huonojen puolien keskustelu

Asia composite materials (Thailand) co., Ltd

Lasikuituteollisuuden pioneerit Thaimaassa

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

Pultruusiokomposiittimateriaalitovat korkean suorituskyvyn kuituvahvisteisia polymeeri (FRP) -komposiitteja, jotka valmistetaan jatkuvalla pultruusiomenetelmällä.

Tässä prosessissa jatkuvat kuidut (kuten lasi tai hiili) vedetään lämpökovettuvan hartsin (kuten epoksihartsin, polyesterin tai vinyyliesterin) läpi, ja sitten muotteja käytetään materiaalin muotoiluun haluttuun muotoon. Hartsi kovettuu muodostaen kiinteän, kevyen ja kestävän komposiittituotteen.

PultruusioHartsit 

Matriisihartsi on pultruusiokomposiittimateriaalien olennainen osa. Yleisiä pultruusiohartseja ovat epoksi-, polyuretaani-, fenoli- ja vinyyliesterihartsit sekä äskettäin laajalti tutkitut termoplastiset hartsijärjestelmät. Pultruusiokomposiittimateriaalien ominaisuuksien vuoksi matriisihartsin viskositeetin on oltava alhainen ja reaktionopeuden on oltava nopea korkeissa lämpötiloissa. Matriisihartsia valittaessa on otettava huomioon tekijät, kuten pultruusioreaktionopeus ja hartsin viskositeetti. Korkea viskositeetti voi vaikuttaa voitelutehoon tuotteen valmistuksen aikana.

Epoksihartsi 

Epoksipultruusiohartseista valmistetut pultruusiokomposiittimateriaalit ovat erittäin lujia ja niitä voidaan käyttää korkeissa lämpötiloissa, ja ne kovettuvat nopeasti.

nopeus. Haasteet, kuten materiaalien hauraus, lyhyt levitysaika, huono läpäisevyys ja korkea kovettumislämpötila, rajoittavat kuitenkin tuulivoimateollisuuden kehitystä Kiinassa, erityisesti tuuliturbiinien lapojen ja juurimateriaalien osalta.

Polyuretaani 

Polyuretaanihartsilla on alhaisempi viskositeetti, mikä mahdollistaa suuremman lasikuitupitoisuuden verrattuna polyesteri- tai vinyyliesterihartseihin. Tämä johtaa pultruusiopolyuretaanikomposiittimateriaaleihin, joiden taivutuskimmokerroin on lähellä alumiinin luokkaa. Polyuretaanilla on erinomaiset prosessointiominaisuudet verrattuna muihin hartseihin.

Fenolihartsi 

Viime vuosina fenolihartsia käyttävät pultruusiokomposiittimateriaalit ovat herättäneet huomiota alhaisen myrkyllisyytensä, vähäisen savunmuodostuksensa ja liekinkestävyytensä ansiosta, ja niitä on käytetty esimerkiksi rautatieliikenteessä, offshore-öljynporauslautoilla, kemiallisen korroosion kestävissä työpajoissa ja putkistoissa. Perinteiset fenolihartsin kovettumisreaktiot ovat kuitenkin hitaita, mikä johtaa pitkiin muovaussykleihin ja kuplien muodostumiseen nopean jatkuvan tuotannon aikana, mikä vaikuttaa tuotteen suorituskykyyn. Näiden haasteiden ratkaisemiseksi käytetään usein happokatalyysijärjestelmiä.

Vinyyliesterihartsi 

Vinyyliesterialkoholihartsilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, lämmönkestävyys, korroosionkestävyys ja nopea kovettuminen. Vuoden 2000 tienoilla se oli yksi pultruusiotuotteiden suosituimmista hartseista.

Termoplastinen hartsi 

Termoplastiset komposiitit voittavat lämpökovettuvien komposiittien ympäristöhaitat tarjoamalla vahvaa joustavuutta, iskunkestoa, hyvää vaurionsietokykyä ja vaimennusominaisuuksia. Ne kestävät kemiallista ja ympäristön aiheuttamaa korroosiota, kovettuvat nopeasti ilman kemiallisia reaktioita ja niitä voidaan käsitellä nopeasti. Yleisiä termoplastisia hartseja ovat polypropeeni, nailon, polysulfidi, polyeetterieetteriketoni, polyeteeni ja polyamidi.

Verrattuna perinteisiin materiaaleihin, kuten metalliin, keramiikkaan ja vahvistamattomiin muoveihin, lasikuitulujitetuilla pultruusiokomposiiteilla on useita etuja. Niillä on ainutlaatuiset räätälöidyt suunnittelumahdollisuudet, jotka täyttävät tiettyjen tuotteiden vaatimukset.

EdutPultruusioKomposiittimateriaalit:

1. Valmistustehokkuus: Pultruusiomuovaus on jatkuva prosessi, jonka etuja ovat suuret tuotantomäärät, alhaisemmat kustannukset ja nopeammat toimitusajat verrattuna vaihtoehtoisiin komposiittien valmistusmenetelmiin.

2. Korkea lujuus-painosuhde: Pultruusiokomposiittimateriaalit ovat vahvoja ja jäykkiä, mutta kevyitä. Hiilikuitupultruusiomateriaalit ovat huomattavasti kevyempiä kuin metallit ja muut materiaalit, joten ne soveltuvat painoherkkiin sovelluksiin ilmailu-, auto- ja kuljetusteollisuudessa.

3. Korroosionkestävyys: FRP-komposiiteilla on vahva korroosionkestävyys, minkä ansiosta ne soveltuvat sovelluksiin esimerkiksi kemianteollisuudessa, meriteollisuudessa, öljy- ja maakaasuteollisuudessa.

4. Sähköeristys: Lasikuitupultruusiot voidaan suunnitella johtamattomiksi, mikä tekee niistä ihanteellisen valinnan dielektristä suorituskykyä vaativiin sähkösovelluksiin.
Mittapysyvyys: Pultruusiokomposiittimateriaalit eivät muuta muotoaan tai halkeile ajan kuluessa, mikä on ratkaisevan tärkeää sovelluksissa, joissa toleranssit ovat tarkat.

5. Mukautettu suunnittelu: Pultruusiokomponentteja voidaan valmistaa eri muodoissa ja kokoisina, mukaan lukien tangot, putket, palkit ja monimutkaisemmat profiilit. Ne ovat erittäin muokattavissa, mikä mahdollistaa kuitutyypin, kuitumäärän, hartsityypin, pintaverhon ja käsittelyn suunnittelumuunnelmat tiettyjen suorituskyky- ja sovellusvaatimusten täyttämiseksi.

Käytön haitatpultrausioKomposiittimateriaalit:

1. Rajoitetut geometriset muodot: Pultruusiokomposiittimateriaalit rajoittuvat komponentteihin, joiden poikkileikkaus on vakio tai lähes vakio jatkuvan valmistusprosessin vuoksi, jossa kuituvahvisteista materiaalia vedetään muottien läpi.

2. Korkeat valmistuskustannukset: Pultruusiomuovauksessa käytettävät muotit voivat olla kalliita. Ne on valmistettava korkealaatuisista materiaaleista, jotka kestävät pultruusioprosessin kuumuutta ja painetta, ja ne on tuotettava tiukkojen työstötoleranssien mukaisesti.

3. Alhainen poikittainen lujuus: Pultruusiokomposiittimateriaalien poikittainen lujuus on pienempi kuin pitkittäislujuus, mikä tekee niistä heikompia kuituihin nähden kohtisuorassa suunnassa. Tämä voidaan ratkaista lisäämällä moniaksiaalisia kankaita tai kuituja pultruusioprosessin aikana.

4. Vaikea korjaus: Jos pultruusiokomposiittimateriaalit vaurioituvat, niiden korjaaminen voi olla haastavaa. Kokonaiset komponentit saattavat joutua vaihtamaan, mikä voi olla sekä kallista että aikaa vievää.

SovelluksetPultruusioKomposiittimateriaalitpultrausioKomposiittimateriaaleilla on laaja käyttökohde useilla eri teollisuudenaloilla, mukaan lukien:

1. Ilmailu- ja avaruustekniikka: Lento- ja avaruusalusten komponentit, kuten ohjauspinnat, laskutelineet ja rakenteelliset tuet.

2. Autoteollisuus: Auton osat, mukaan lukien vetoakselit, puskurit ja jousituksen osat.

3. Infrastruktuuri: Infrastruktuurin raudoitukset ja komponentit, kuten ratapölkyt, siltakannet, betonikorjaus ja -raudoitus, sähköpylväät, sähköeristeet ja poikkipuut.

4. Kemiallinen käsittely: Kemialliset käsittelylaitteet, kuten putket ja lattiaritilät.

Lääketieteellinen: Vahvistukset oikomiskojeille ja endoskooppisten anturien varsille.

5. Meriteollisuus: Merisovellukset, mukaan lukien mastot, rimoituslaudat, laituripaalutukset, ankkuritapit ja laiturit.

6. Öljy ja kaasu: Öljy- ja kaasusovellukset, mukaan lukien porausreiät, putkistot, pumpputangot ja alustat.

7. Tuulienergia: Tuuliturbiinin lapojen komponentit, kuten lapojen vahvikkeet, mastot ja juurijäykisteet.

8. Urheiluvälineet: Vakiona pysyvää poikkileikkausta vaativat komponentit, kuten sukset, sauvat, golfvälineet, airot, jousiammuntavälineet ja telttakiekot.

Perinteisiin metalleihin ja muoveihin verrattuna pultruusiokomposiittimateriaalit tarjoavat lukuisia etuja. Jos olet materiaalitekniikko ja etsit sovellukseesi korkean suorituskyvyn komposiittimateriaaleja, pultruusiokomposiittimateriaalit ovat varteenotettava valinta.