Какие продукты подходят для процесса пултрузии?

Какие продукты подходят для процесса пултрузии?

Обсуждение плюсов и минусов пултрузионных композитных материалов и их применения

Азиатские композитные материалы (Таиланд) Co., Ltd.

Пионеры стекловолоконной промышленности в ТАИЛАНДЕ

Электронная почта:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165 

Пултрузиякомпозитные материалыпредставляют собой высокоэффективные композиты из армированного волокном полимера (FRP), производимые с использованием непрерывного процесса, известного как пултрузия.

В этом процессе непрерывные волокна (например, стекло или углерод) протягиваются через ванну с термореактивной смолой (например, эпоксидной смолой, полиэфиром или виниловым эфиром), а затем используются формы для придания материалу желаемой формы. Затем смола затвердевает, образуя прочное, легкое и прочное композитное изделие.

ПултрузияСмолы 

Матричная смола является важнейшим компонентом пултрузионных композитных материалов. К распространенным пултрузионным смолам относятся эпоксидные, полиуретановые, фенольные, винилэфирные смолы и недавно широко изученные системы термопластичных смол. Из-за характеристик пултрузионных композитных материалов матричная смола должна иметь низкую вязкость и высокую скорость реакции при высоких температурах. При выборе матричной смолы необходимо учитывать такие факторы, как скорость реакции пултрузии и вязкость смолы. Высокая вязкость может повлиять на эффект смазки при производстве продукции.

Эпоксидная смола 

Пултрузионные композиционные материалы, изготовленные на основе эпоксидных пултрузионных смол, обладают высокой прочностью и могут использоваться в условиях высоких температур, с быстрым отверждением.

скорость. Однако такие проблемы, как хрупкость материала, короткий период применения, плохая проницаемость и высокая температура отверждения, ограничивают развитие ветроэнергетики в Китае, особенно в области материалов для лопастей и корней ветряных турбин.

Полиуретан 

Полиуретановая смола имеет более низкую вязкость, что позволяет использовать более высокое содержание стекловолокна по сравнению с полиэфирными или винилэфирными смолами. В результате получаются пултрузионные полиуретановые композиционные материалы, имеющие модуль упругости при изгибе, близкий к алюминию. Полиуретан демонстрирует превосходные технологические характеристики по сравнению с другими смолами.

Фенольная смола 

В последние годы пултрузионные композитные материалы с использованием фенольной смолы привлекли внимание из-за их низкой токсичности, низкого дымообразования, огнестойкости и нашли применение в таких областях, как железнодорожный транспорт, морские нефтяные буровые платформы, химически стойкие к коррозии цеха и трубопроводы. . Однако традиционные реакции отверждения фенольных смол протекают медленно, что приводит к длительным циклам формования и образованию пузырьков во время быстрого непрерывного производства, что влияет на характеристики продукта. Для решения этих проблем часто используются системы кислотного катализа.

Винилэфирная смола 

Винилэфирно-спиртовая смола обладает превосходными механическими свойствами, термостойкостью, коррозионной стойкостью и быстрым отверждением. Примерно в 2000 году это была одна из предпочтительных смол для изделий пултрузии.

Термопластичная смола 

Термопластичные композиты преодолевают экологические недостатки термореактивных композитов, предлагая высокую гибкость, ударопрочность, хорошую устойчивость к повреждениям и демпфирующие свойства. Они устойчивы к химической коррозии и коррозии под воздействием окружающей среды, имеют быстрый процесс отверждения без химических реакций и могут быть быстро обработаны. Обычные термопластичные смолы включают полипропилен, нейлон, полисульфид, полиэфирэфиркетон, полиэтилен и полиамид.

По сравнению с традиционными материалами, такими как металл, керамика и неармированный пластик, пултрузионные композиты, армированные стекловолокном, имеют ряд преимуществ. Они обладают уникальными возможностями индивидуального проектирования для удовлетворения конкретных требований к продукции.

ПреимуществаПултрузияКомпозитные материалы:

1.Эффективность производства: Пултрузионное формование — это непрерывный процесс, имеющий такие преимущества, как большой объем производства, более низкие затраты и более быстрые сроки поставки по сравнению с альтернативными методами производства композитов.

2.Высокое соотношение прочности и веса: пултрузионные композитные материалы прочны и жестки, но при этом легки. Пултрузии из углеродного волокна значительно легче металлов и других материалов, что делает их подходящими для чувствительных к весу применений в аэрокосмической, автомобильной и транспортной отраслях.

3.Коррозионная стойкость: композиты FRP обладают высокой коррозионной стойкостью, что делает их пригодными для применения в таких отраслях, как химическая обработка, морская промышленность, нефть и природный газ.

4.Электрическая изоляция. Пултрузии из стекловолокна могут быть непроводящими, что делает их идеальным выбором для электрических применений, требующих диэлектрических характеристик.
Стабильность размеров: пултрузионные композитные материалы не деформируются и не растрескиваются с течением времени, что имеет решающее значение для применений с точными допусками.

5.Индивидуальный дизайн: компоненты из пултрузии могут быть изготовлены в различных формах и размерах, включая стержни, трубы, балки и более сложные профили. Они обладают широкими возможностями настройки, что позволяет варьировать тип волокна, объем волокна, тип смолы, поверхностную вуаль и обработку для удовлетворения конкретных требований к производительности и применению.

Недостатки использованияpвыдавливаниеКомпозитные материалы:

1. Ограниченные геометрические формы. Пултрузионные композитные материалы ограничены компонентами с постоянным или почти постоянным поперечным сечением из-за непрерывного производственного процесса, в котором армированный волокном материал протягивается через формы.

2. Высокие производственные затраты. Формы, используемые при пултрузионном формовании, могут быть дорогими. Они должны быть изготовлены из высококачественных материалов, способных выдерживать тепло и давление процесса пултрузии, и должны производиться со строгими допусками механической обработки.

3. Низкая поперечная прочность. Поперечная прочность пултрузионных композитных материалов ниже, чем продольная прочность, что делает их слабее в направлении, перпендикулярном волокнам. Эту проблему можно решить путем включения в процесс пултрузии многоосных тканей или волокон.

4. Сложный ремонт. Если пултрузионные композитные материалы повреждены, их ремонт может оказаться затруднительным. Возможно, потребуется замена целых компонентов, что может оказаться дорогостоящим и отнять много времени.

ПрименениеПултрузияКомпозитные материалыpвыдавливаниеКомпозиционные материалы находят широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе:

1. Аэрокосмическая промышленность: компоненты самолетов и космических аппаратов, такие как поверхности управления, шасси и опоры конструкций.

2.Автомобилестроение: автомобильные компоненты, включая приводные валы, бамперы и компоненты подвески.

3.Инфраструктура: Арматура и компоненты для инфраструктуры, такие как шпалы, мостовые настилы, ремонт и армирование бетона, опоры электропередач, электрические изоляторы и траверсы.

4. Химическая обработка: оборудование для химической обработки, такое как трубы и напольные решетки.

Медицинский: Усиление брекетов и стержней эндоскопических датчиков.

5. Морское судоходство: морское применение, включая мачты, рейки, доковые сваи, анкерные штифты и доки.

6. Нефть и газ: Применение нефти и газа, включая устьевые участки скважин, трубопроводы, насосные штанги и платформы.

7. Энергия ветра: компоненты для лопастей ветряных турбин, такие как усиление лопастей, колпаки лонжеронов и корневые элементы жесткости.

8. Спортивное оборудование: компоненты, требующие постоянного поперечного сечения, такие как лыжи, лыжные палки, снаряжение для гольфа, весла, компоненты для стрельбы из лука и стойки для палаток.

По сравнению с традиционными металлами и пластиками композитные материалы Pultrusion имеют множество преимуществ. Если вы инженер-материаловед и ищете высокоэффективные композитные материалы для своего применения, композитные материалы Pultrusion являются подходящим выбором.