Milyen termékek alkalmasak pultrúziós eljáráshoz?
A pultrúziós kompozit anyagok előnyeinek és hátrányainak, valamint alkalmazásuk megvitatása
Asia Composite Materials (Thailand) Co., Ltd.
Az üvegszálas ipar úttörői Thaiföldön
Email:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165
Pultrúziókompozit anyagoknagy teljesítményű szálerősítésű polimer (FRP) kompozitok, amelyeket folyamatos eljárással, pultrúzióval gyártanak.
Ebben az eljárásban a folytonos szálakat (például üveg- vagy szénszálakat) áthúzzák egy hőre keményedő gyantafürdőn (például epoxigyanta, poliészter vagy vinilészter), majd formák segítségével a kívánt formára alakítják az anyagot. A gyanta ezután kikeményedik, szilárd, könnyű és tartós kompozit terméket képezve.
PultrúzióGyanták
A mátrixgyanta a pultrúziós kompozit anyagok kulcsfontosságú alkotóeleme. A gyakori pultrúziós gyanták közé tartoznak az epoxi-, poliuretán-, fenol-, vinilészter- és a nemrég széles körben tanulmányozott hőre lágyuló gyantarendszerek. A pultrúziós kompozit anyagok tulajdonságai miatt a mátrixgyantának alacsony viszkozitással és magas hőmérsékleten gyors reakciósebességgel kell rendelkeznie. A mátrixgyanta kiválasztásakor olyan tényezőket kell figyelembe venni, mint a pultrúziós reakciósebesség és a gyanta viszkozitása. A magas viszkozitás befolyásolhatja a kenési hatást a termék gyártása során.
Epoxigyanta
Az epoxi-pultrúziós gyantákkal előállított pultrúziós kompozit anyagok nagy szilárdságúak, és magas hőmérsékleten is használhatók, gyorsan kikeményednek.
sebesség. Azonban az olyan kihívások, mint az anyag ridegsége, a rövid alkalmazhatósági idő, a rossz áteresztőképesség és a magas kikeményedési hőmérséklet, korlátozzák a szélenergia-ipar fejlődését Kínában, különösen a szélturbina lapát- és gyökéranyagok terén.
Poliuretán
A poliuretán gyanta alacsonyabb viszkozitással rendelkezik, ami magasabb üvegszál-tartalmat tesz lehetővé a poliészter vagy vinilészter gyantákhoz képest. Ez olyan pultrudált poliuretán kompozit anyagokat eredményez, amelyek hajlítási rugalmassági modulusa közel áll az alumíniuméhoz. A poliuretán kiváló feldolgozási teljesítményt mutat más gyantákhoz képest.
Fenolgyanta
Az utóbbi években a fenolgyantát használó pultruziós kompozit anyagok egyre nagyobb figyelmet kaptak alacsony toxicitásuk, alacsony füstkibocsátásuk és lángállóságuk miatt, és olyan területeken találtak alkalmazást, mint a vasúti szállítás, a tengeri olajfúró platformok, a kémiai korróziónak ellenálló műhelyek és a csővezetékek. A hagyományos fenolgyanta kikeményedési reakciói azonban lassúak, ami hosszú öntési ciklusokat és buborékok képződését eredményezi a gyors, folyamatos gyártás során, ami befolyásolja a termék teljesítményét. Savkatalízis rendszereket gyakran alkalmaznak ezen kihívások leküzdésére.
Vinil-észter gyanta
A vinilészter-alkohol gyanta kiváló mechanikai tulajdonságokkal, hőállósággal, korrózióállósággal és gyors kikeményedéssel rendelkezik. 2000 körül a pultrúziós termékek egyik előnyben részesített gyantája volt.
Termoplasztikus gyanta
A hőre lágyuló kompozitok kiküszöbölik a hőre keményedő kompozitok környezeti hátrányait, nagy rugalmasságot, ütésállóságot, jó sérüléstűrést és csillapító tulajdonságokat kínálnak. Ellenállnak a kémiai és környezeti korróziónak, gyorsan kikeményednek kémiai reakciók nélkül, és gyorsan feldolgozhatók. A gyakori hőre lágyuló gyanták közé tartozik a polipropilén, a nejlon, a poliszulfid, a poliéter-éter-keton, a polietilén és a poliamid.
A hagyományos anyagokhoz, mint például a fém, a kerámia és az erősítés nélküli műanyagok, képest az üvegszállal erősített pultrúziós kompozitok számos előnnyel rendelkeznek. Egyedi, egyedi tervezési képességekkel rendelkeznek, hogy megfeleljenek a speciális termékkövetelményeknek.
ElőnyeiPultrúzióKompozit anyagok:
1. Gyártási hatékonyság: A pultrúziós öntés egy folyamatos folyamat, amelynek előnyei közé tartozik a nagy termelési volumen, az alacsonyabb költségek és a gyorsabb szállítási idő az alternatív kompozit gyártási módszerekhez képest.
2. Magas szilárdság-tömeg arány: A pultrúziós kompozit anyagok erősek és merevek, mégis könnyűek. A szénszálas pultrúziós anyagok jelentősen könnyebbek, mint a fémek és más anyagok, így alkalmasak súlyérzékeny alkalmazásokhoz a repülőgépiparban, az autóiparban és a közlekedésben.
3. Korrózióállóság: Az FRP kompozitok erős korrózióállóságot mutatnak, így alkalmasak olyan iparágakban való alkalmazásra, mint a vegyipari feldolgozás, a tengeri ipar, a kőolaj és a földgáz.
4. Elektromos szigetelés: Az üvegszálas húzott felületek úgy is kialakíthatók, hogy ne legyenek vezetőképesek, így ideális választást jelentenek dielektromos teljesítményt igénylő elektromos alkalmazásokhoz.
Méretstabilitás: A pultrúziós kompozit anyagok idővel nem deformálódnak és nem repednek, ami kulcsfontosságú a pontos tűréshatárokkal rendelkező alkalmazásoknál.
5. Egyedi tervezés: A pultrúziós alkatrészek különféle formákban és méretekben gyárthatók, beleértve a rudakat, csöveket, gerendákat és összetettebb profilokat. Ezek nagymértékben testreszabhatók, lehetővé téve a szálak típusának, a szálak mennyiségének, a gyanta típusának, a felületi fátyolnak és a kezelésnek a tervezési variációit, hogy megfeleljenek az adott teljesítmény- és alkalmazási követelményeknek.
A használat hátrányaipultrahúzásKompozit anyagok:
1. Korlátozott geometriai alakzatok: A pultruziós kompozit anyagok az állandó vagy közel állandó keresztmetszetű alkatrészekre korlátozódnak a folyamatos gyártási folyamat miatt, ahol a szálerősítésű anyagot formákon húzzák át.
2. Magas gyártási költségek: A pultrúziós öntéshez használt öntőformák drágák lehetnek. Kiváló minőségű anyagokból kell készülniük, amelyek képesek ellenállni a pultrúziós folyamat hőjének és nyomásának, és szigorú megmunkálási tűréshatárokkal kell előállítani őket.
3. Alacsony keresztirányú szilárdság: A pultrúziós kompozit anyagok keresztirányú szilárdsága alacsonyabb, mint a hosszirányú, így a szálakra merőleges irányban gyengébbek. Ezt a problémát többtengelyű szövetek vagy szálak beépítésével lehet orvosolni a pultrúziós folyamat során.
4. Nehéz javítás: Ha a pultrúziós kompozit anyagok megsérülnek, a javításuk kihívást jelenthet. Előfordulhat, hogy teljes alkatrészeket kell cserélni, ami költséges és időigényes is lehet.
AlkalmazásokPultrúzióKompozit anyagokpultrahúzásA kompozit anyagok széles körben alkalmazhatók számos iparágban, többek között:
1. Repülőgépipar: Repülőgépek és űrhajók alkatrészei, például irányítófelületek, futóművek és szerkezeti tartószerkezetek.
2. Autóipar: Autóalkatrészek, beleértve a kardántengelyeket, lökhárítókat és felfüggesztési alkatrészeket.
3. Infrastruktúra: Infrastruktúra megerősítése és alkatrészei, például talpfák, hídpályák, betonjavítás és -erősítés, közműoszlopok, elektromos szigetelők és kereszttartók.
4. Kémiai feldolgozás: Kémiai feldolgozó berendezések, például csövek és padlórácsok.
Orvosi: Erősítés fogszabályozókhoz és endoszkópos szondaszárakhoz.
5. Tengerészet: Tengerészeti alkalmazások, beleértve az árbocokat, léceket, dokkolócölöpöket, horgonycsapokat és dokkokat.
6. Olaj és gáz: Olaj- és gázipari alkalmazások, beleértve a kútfejeket, csővezetékeket, szivattyúrudakat és platformokat.
7. Szélenergia: Szélturbina lapátokhoz használt alkatrészek, például lapáterősítések, gerendafedők és gyökérmerevítők.
8. Sportfelszerelések: Állandó keresztmetszetet igénylő alkatrészek, például sílécek, síbotok, golffelszerelések, evezők, íjászalkatrészek és sátorcövekek.
A hagyományos fémekkel és műanyagokkal összehasonlítva a pultrúziós kompozit anyagok számos előnnyel rendelkeznek. Ha Ön anyagmérnök, aki nagy teljesítményű kompozit anyagokat keres az alkalmazásához, a pultrúziós kompozit anyagok életképes választásnak bizonyulhatnak.
Közzététel ideje: 2023. dec. 15.
