Какие продукты подходят для процесса пултрузии?

Какие продукты подходят для процесса пултрузии?

Обсуждение плюсов и минусов пултрузионных композитных материалов и их применения

Asia composite materials (Таиланд)co.,Ltd

Пионеры стекловолоконной промышленности в ТАИЛАНДЕ

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

Пултрузиякомпозитные материалыпредставляют собой высокопроизводительные композиты из армированного волокном полимера (FRP), изготавливаемые 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 винилэфиром), а затем используются формы для придания материалу желаемой формы. Затем смола затвердевает, образуя прочный, легкий и долговечный композитный продукт.

ПултрузияСмолы 

Матричная смола является важнейшим компонентом пултрузионных композитных материалов. Обычные пултрузионные смолы включают эпоксидные, полиуретановые, фенольные, винилэфирные и недавно широко изученные термопластичные смоляные системы. Из-за характеристик пултрузионных композитных материалов матричная смола должна иметь низкую вязкость, быструю 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 во время производства продукта.

Эпоксидная смола 

Пултрузионные композитные материалы, изготовленные с использованием 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 применимости, плохая проницаемость и высокая температура отверждения, ограничивают развитие ветроэнергетической отрасли 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. Это приводит к получению пултрузионных полиуретановых композитных материалов с модулем упругости при изгибе, близким к модулю упругости алюминия. Полиуретан демонстрирует превосходные эксплуатационные 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 дымовыделения, огнестойкости и нашли применение в таких областях, как железнодорожный транспорт, морские буровые платформы, химически стойкие коррозионно-стойкие цеха и трубопроводы. Однако традиционные реакции отверждения фенольной смолы медленные, что приводит к длительным циклам формования и образованию пузырьков во время быстрого непрерывного производства, что влияет на эксплуатационные характеристики продукта. Для преодоления этих проблем часто используются системы кислотного катализа.

Винилэфирная смола 

Смола на основе винилового эфира спирта отличается превосходными механическими свойствами, термостойкостью, коррозионной стойкостью и быстрым отверждением. Около 2000 года она была одной из предпочтительных смол для пултрузионных изделий.

Термопластичная смола 

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

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

ПреимуществаПултрузияКомпозитные Материалы:

1. Эффективность производства: пултрузионная формовка представляет собой непрерывный процесс с такими преимуществами, как большой объем производства, более низкие затраты и более короткие сроки поставки по сравнению с альтернативными методами производства композитных материалов.

2.Высокое отношение прочности к весу: пултрузионные композитные материалы прочные и жесткие, но легкие. Пултрузионные материалы из углеродного волокна значительно легче металлов и других материалов, что делает их пригодными для чувствительных к весу применений в аэрокосмической, автомобильной и транспортной промышленности.

3. Коррозионная стойкость: композиты FRP обладают высокой коррозионной стойкостью, что делает их пригодными для применения в таких отраслях, как химическая переработка, судостроение, нефтяная и газовая промышленность.

4.Электроизоляция: пултрузии из стекловолокна могут быть спроектированы так, чтобы быть непроводящими, что делает их идеальным выбором для электротехнических применений, требующих диэлектрических характеристик.
Стабильность размеров: пултрузионные композитные материалы не деформируются и не трескаются со временем, что имеет решающее значение для применений с точными допусками.

5.Индивидуальный дизайн: компоненты пултрузии могут быть изготовлены в различных формах и размерах, включая стержни, трубки, балки и более сложные профили. Они обладают высокой степенью настраиваемости, что позволяет варьировать дизайн по типу волокна, объему волокна, типу смолы, поверхностной вуали и обработке для соответствия конкретным требованиям к производительности и применению.

Недостатки использованияpультрузияКомпозитные материалы:

1. Ограниченные геометрические формы: пултрузионные композитные материалы ограничены компонентами с постоянным или почти постоянным поперечным сечением из-за непрерывного процесса производства, при котором армированный волокном материал протягивается через формы.

2.Высокие производственные затраты: Формы, используемые в пултрузионной формовке, могут быть дорогими. Они должны быть изготовлены из высококачественных материалов, способных выдерживать тепло и давление процесса пултрузии, и должны быть изготовлены со строгими допусками на обработку.

3.Низкая поперечная прочность: Поперечная прочность пултрузионных композитных материалов ниже продольной прочности, что делает их слабее в направлении, перпендикулярном волокнам. Это можно решить путем включения многоосных тканей или волокон в процесс пултрузии.

4. Сложный ремонт: Если пултрузионные композитные материалы повреждены, их ремонт может быть сложным. Может потребоваться замена целых компонентов, что может быть как дорогостоящим, так и трудоемким.

ПриложенияПултрузияКомпозитные МатериалыpультрузияКомпозитные материалы находят широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе:

1. Авиакосмическая промышленность: компоненты для самолетов и космических аппаратов, такие как поверхности управления, шасси и структурные опоры.

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

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

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

Медицина: Армирование брекетов и стержней эндоскопических зондов.

5.Морской транспорт: Морские применения, включая мачты, рейки, сваи для причалов, анкерные штыри и доки.

6. Нефть и газ: применение в нефтегазовой отрасли, включая устья скважин, трубопроводы, насосные штанги и платформы.

7. Ветроэнергетика: компоненты для лопастей ветряных турбин, такие как усилители лопастей, наконечники лонжеронов и корневые ребра жесткости.

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

По сравнению с традиционными металлами и пластиками, пултрузионные композитные материалы предлагают многочисленные преимущества. Если вы инженер-материаловед, ищущий высокопроизводительные композитные материалы для вашего применения, пултрузионные композитные материалы являются жизнеспособным выбором.