Hvilke produkter er egnet for pultruderingsprosessen?

Hvilke produkter er egnet for pultruderingsprosessen?

Diskutere fordeler og ulemper med pultruderingskomposittmaterialer og deres anvendelser

Asia komposittmaterialer (Thailand)co.,Ltd

Pionerene innen glassfiberindustrien i THAILAND

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

Pultruderingkomposittmaterialerer høyytelses fiberforsterkede polymer (FRP) kompositter produsert ved hjelp av en kontinuerlig prosess kjent som pultrusion.

I denne prosessen trekkes kontinuerlige fibre (som glass eller karbon) gjennom et bad med termoherdende harpiks (som epoksyharpiks, polyester eller vinylester), og deretter brukes former for å forme materialet etter ønske. Harpiksen herder deretter, og danner et solid, lett og holdbart komposittprodukt.

PultruderingHarpikser 

Matriseharpiksen er en avgjørende komponent i pultruderingskomposittmaterialer. Vanlige Pultrusion-harpikser inkluderer epoksy, polyuretan, fenol, vinylester og de nylig mye studerte termoplastiske harpikssystemene. På grunn av egenskapene til pultruderingskomposittmaterialer, må matriseharpiksen ha lav viskositet, raske reaksjonshastigheter ved høye temperaturer. Når du velger matriseharpiks, må faktorer som pultruderingsreaksjonshastighet og harpiksviskositet vurderes. Høy viskositet kan påvirke smøreeffekten under produktproduksjon.

Epoksyharpiks 

Pultruderingskomposittmaterialer fremstilt med epoksypultruderingsharpikser viser høy styrke og kan brukes under høye temperaturforhold, med en rask herding

fart. Utfordringer som materialsprøhet, kort brukstid, dårlig permeabilitet og høy herdetemperatur begrenser imidlertid utviklingen av vindkraftindustrien i Kina, spesielt i vindturbinblader og rotmaterialer.

Polyuretan 

Polyuretanharpiks har lavere viskositet, noe som tillater et høyere glassfiberinnhold sammenlignet med polyester- eller vinylesterharpikser. Dette resulterer i pultruderingspolyuretan-komposittmaterialer som har en bøyemodul av elastisitet nær den for aluminium. Polyuretan viser utmerket prosessytelse sammenlignet med andre harpikser.

Fenolharpiks 

De siste årene har pultruderingskomposittmaterialer som bruker fenolharpiks fått oppmerksomhet på grunn av deres lave toksisitet, lave røykutslipp, flammemotstand, og har funnet anvendelser i områder som jernbanetransport, offshore oljeboreplattformer, kjemiske korrosjonsbestandige verksteder og rørledninger . Imidlertid er tradisjonelle fenolharpiksherdereaksjoner langsomme, noe som resulterer i lange støpesykluser og dannelse av bobler under rask kontinuerlig produksjon, noe som påvirker produktets ytelse. Syrekatalysesystemer brukes ofte for å overvinne disse utfordringene.

Vinylesterharpiks 

Vinylesteralkoholharpiks har utmerkede mekaniske egenskaper, varmebestandighet, korrosjonsbestandighet og rask herding. Rundt år 2000 var det en av de foretrukne harpiksene for pultruderingsprodukter.

Termoplastisk harpiks 

Termoplastiske kompositter overvinner de miljømessige ulempene med termoherdende kompositter, og tilbyr sterk fleksibilitet, slagfasthet, god skadetoleranse og dempende egenskaper. De motstår kjemisk og miljømessig korrosjon, har en rask herdeprosess uten kjemiske reaksjoner, og kan behandles raskt. Vanlige termoplastiske harpikser inkluderer polypropylen, nylon, polysulfid, polyeter-eterketon, polyetylen og polyamid.

Sammenlignet med tradisjonelle materialer som metall, keramikk og ikke-forsterket plast, har glassfiberforsterkede pultruderingskompositter flere fordeler. De har unike egendefinerte designegenskaper for å møte spesifikke produktkrav.

Fordeler medPultruderingKomposittmaterialer:

1. Produksjonseffektivitet: Pultrusionsstøping er en kontinuerlig prosess med fordeler som høyt produksjonsvolum, lavere kostnader og raskere leveringstider sammenlignet med alternative komposittproduksjonsmetoder.

2. Høy styrke-til-vekt-forhold: Pultrusion-komposittmaterialer er sterke og stive, men likevel lette. Pultrusions av karbonfiber er betydelig lettere enn metaller og andre materialer, noe som gjør dem egnet for vektfølsomme applikasjoner innen romfart, bil og transport.

3. Korrosjonsbestandighet: FRP-kompositter viser sterk korrosjonsbestandighet, noe som gjør dem egnet for bruk i industrier som kjemisk prosessering, marine, petroleum og naturgass.

4.Elektrisk isolasjon: Glassfiberprofiler kan utformes for å være ikke-ledende, noe som gjør dem til et ideelt valg for elektriske applikasjoner som krever dielektrisk ytelse.
Dimensjonsstabilitet: Pultrusion-komposittmaterialer deformeres eller sprekker ikke over tid, noe som er avgjørende for applikasjoner med presise toleranser.

5. Custom Design: Pultrusion-komponenter kan produseres i forskjellige former og størrelser, inkludert stenger, rør, bjelker og mer komplekse profiler. De er svært tilpassbare, og tillater designvariasjoner i fibertype, fibervolum, harpikstype, overflateslør og behandling for å møte spesifikke ytelses- og brukskrav.

Ulemper ved brukpultrusjonKomposittmaterialer:

1. Begrensede geometriske former: Pultrusion-komposittmaterialer er begrenset til komponenter med konstant eller nesten konstant tverrsnitt på grunn av den kontinuerlige produksjonsprosessen hvor fiberarmert materiale trekkes gjennom støpeformer.

2. Høye produksjonskostnader: Formene som brukes i pultruderingsstøping kan være dyre. De må være laget av materialer av høy kvalitet som er i stand til å motstå varmen og trykket fra pultruderingsprosessen, og må produseres med strenge maskineringstoleranser.

3.Lav tverrstyrke: Tverrstyrken til pultruderingskomposittmaterialer er lavere enn den langsgående styrken, noe som gjør dem svakere i retningen vinkelrett på fibrene. Dette kan løses ved å inkorporere multiaksiale stoffer eller fibre under pultruderingsprosessen.

4. Vanskelig reparasjon: Hvis Pultrusion-komposittmaterialer er skadet, kan det være utfordrende å reparere dem. Hele komponenter kan trenge utskifting, noe som kan være både kostbart og tidkrevende.

Søknader avPultruderingKomposittmaterialerpultrusjonkomposittmaterialer finner utbredt bruk i ulike bransjer, inkludert:

1. Luftfart: Komponenter for fly og romfartøy, som kontrolloverflater, landingsutstyr og strukturelle støtter.

2. Automotive: Bilkomponenter, inkludert drivaksler, støtfangere og fjæringskomponenter.

3.Infrastruktur: Forsterkning og komponenter for infrastruktur, som sviller, brodekker, betongreparasjon og -armering, verktøystolper, elektriske isolatorer og tverrarmer.

4. Kjemisk prosessering: Kjemisk prosessutstyr som rør og gulvgittere.

Medisinsk: Forsterkning for avstivere og endoskopiske sondeskaft.

5.Marine: Marine applikasjoner, inkludert master, lekter, kaipeler, ankerpinner og dokker.

6. Olje og gass: Olje- og gassapplikasjoner, inkludert brønnhoder, rørledninger, pumpestenger og plattformer.

7.Vindenergi: Komponenter for vindturbinblader, for eksempel bladforsterkninger, skjærkapper og rotavstivninger.

8. Sportsutstyr: Komponenter som krever konstante tverrsnitt, som ski, skistaver, golfutstyr, årer, bueskytingskomponenter og teltstenger.

Sammenlignet med tradisjonelle metaller og plaster, tilbyr Pultrusion komposittmaterialer en rekke fordeler. Hvis du er en materialingeniør som søker komposittmaterialer med høy ytelse for applikasjonen din, er Pultrusion-komposittmaterialer et levedyktig valg.