Hvilke produkter er egnede til pultruderingsproces?

Hvilke produkter er egnede til pultruderingsproces?

Diskussion af fordele og ulemper ved pultruderingskompositmaterialer og deres anvendelser

Asien kompositmaterialer (Thailand) co.,Ltd

Pionererne inden for glasfiberindustrien i THAILAND

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

Pultrusionkompositmaterialerer højtydende fiberforstærkede polymer (FRP) kompositter fremstillet ved hjælp af en kontinuerlig proces kendt som pultrusion.

I denne proces trækkes kontinuerlige fibre (såsom glas eller kulstof) gennem et bad af termohærdende harpiks (såsom epoxyharpiks, polyester eller vinylester), og derefter bruges forme til at forme materialet som ønsket. Harpiksen hærder derefter og danner et solidt, let og holdbart kompositprodukt.

PultrusionHarpikser 

Matrixharpiksen er en afgørende komponent i pultruderingskompositmaterialer. Almindelige Pultrusion-harpikser omfatter epoxy, polyurethan, phenol, vinylester og de nyligt meget undersøgte termoplastiske harpikssystemer. På grund af egenskaberne ved pultruderingskompositmaterialer skal matrixharpiksen have lav viskositet, hurtige reaktionshastigheder ved høje temperaturer. Når du vælger matrixharpiks, skal faktorer såsom pultruderingsreaktionshastighed og harpiksviskositet tages i betragtning. Høj viskositet kan påvirke smøreeffekten under produktfremstillingen.

Epoxyharpiks 

Pultrusionskompositmaterialer fremstillet med epoxypultruderingsharpikser udviser høj styrke og kan bruges under høje temperaturforhold med en hurtig hærdning

hastighed. Udfordringer som materialeskørhed, kort anvendelsesperiode, dårlig permeabilitet og høj hærdningstemperatur begrænser imidlertid udviklingen af ​​vindkraftindustrien i Kina, især i vindmøllevinger og rodmaterialer.

Polyurethan 

Polyurethanharpiks har lavere viskositet, hvilket tillader et højere glasfiberindhold sammenlignet med polyester- eller vinylesterharpikser. Dette resulterer i pultruderingspolyurethan-kompositmaterialer med et bøjningsmodul af elasticitet tæt på aluminiums. Polyurethan udviser fremragende forarbejdningsydelse sammenlignet med andre harpikser.

Fenolharpiks 

I de senere år har pultruderingskompositmaterialer, der anvender phenolharpiks, fået opmærksomhed på grund af deres lave toksicitet, lave røgemission, flammebestandighed og har fundet anvendelser inden for områder som jernbanetransport, offshore olieboreplatforme, kemiske korrosionsbestandige værksteder og rørledninger . Imidlertid er traditionelle phenolharpikshærdningsreaktioner langsomme, hvilket resulterer i lange støbecyklusser og dannelse af bobler under hurtig kontinuerlig produktion, hvilket påvirker produktets ydeevne. Syrekatalysesystemer bruges ofte til at overvinde disse udfordringer.

Vinylesterharpiks 

Vinylesteralkoholharpiks har fremragende mekaniske egenskaber, varmebestandighed, korrosionsbestandighed og hurtig hærdning. Omkring år 2000 var det en af ​​de foretrukne harpikser til pultruderingsprodukter.

Termoplastisk harpiks 

Termoplastiske kompositter overvinder de miljømæssige ulemper ved termohærdende kompositter og tilbyder stærk fleksibilitet, slagfasthed, god skadetolerance og dæmpende egenskaber. De modstår kemisk og miljømæssig korrosion, har en hurtig hærdningsproces uden kemiske reaktioner og kan hurtigt behandles. Almindelige termoplastiske harpikser omfatter polypropylen, nylon, polysulfid, polyetheretherketon, polyethylen og polyamid.

Sammenlignet med traditionelle materialer som metal, keramik og ikke-forstærket plast, har glasfiberforstærkede pultruderingskompositter flere fordele. De besidder unikke brugerdefinerede designmuligheder for at opfylde specifikke produktkrav.

Fordele vedPultrusionKompositmaterialer:

1. Fremstillingseffektivitet: Pultrusionsstøbning er en kontinuerlig proces med fordele såsom høj produktionsvolumen, lavere omkostninger og hurtigere leveringstider sammenlignet med alternative kompositfremstillingsmetoder.

2. Høj styrke-til-vægt-forhold: Pultrusion kompositmaterialer er stærke og stive, men alligevel lette. Kulfiber-pultrusions er væsentligt lettere end metaller og andre materialer, hvilket gør dem velegnede til vægtfølsomme applikationer inden for rumfart, bilindustrien og transport.

3. Korrosionsbestandighed: FRP-kompositter udviser stærk korrosionsbestandighed, hvilket gør dem velegnede til applikationer i industrier som kemisk forarbejdning, marine, petroleum og naturgas.

4.Elektrisk isolering: Glasfiberpultrusioner kan designes til at være ikke-ledende, hvilket gør dem til et ideelt valg til elektriske applikationer, der kræver dielektrisk ydeevne.
Dimensionsstabilitet: Pultrusionskompositmaterialer deformeres eller revner ikke over tid, hvilket er afgørende for applikationer med præcise tolerancer.

5. Custom Design: Pultrusion komponenter kan fremstilles i forskellige former og størrelser, herunder stænger, rør, bjælker og mere komplekse profiler. De er meget tilpasselige, hvilket giver mulighed for designvariationer i fibertype, fibervolumen, harpikstype, overfladeslør og behandling for at opfylde specifikke krav til ydeevne og anvendelse.

Ulemper ved at brugepultrusionKompositmaterialer:

1. Begrænsede geometriske former: Pultrusion-kompositmaterialer er begrænset til komponenter med konstant eller næsten konstant tværsnit på grund af den kontinuerlige fremstillingsproces, hvor fiberforstærket materiale trækkes gennem forme.

2.Høje fremstillingsomkostninger: De forme, der bruges til pultrusionsstøbning, kan være dyre. De skal være fremstillet af materialer af høj kvalitet, der er i stand til at modstå varmen og trykket fra pultruderingsprocessen, og skal produceres med strenge bearbejdningstolerancer.

3.Lav tværgående styrke: Tværstyrken af ​​pultruderingskompositmaterialer er lavere end den langsgående styrke, hvilket gør dem svagere i retningen vinkelret på fibrene. Dette kan løses ved at inkorporere multiaksiale stoffer eller fibre under pultruderingsprocessen.

4. Vanskelig reparation: Hvis Pultrusion kompositmaterialer er beskadiget, kan det være en udfordring at reparere dem. Hele komponenter skal muligvis udskiftes, hvilket kan være både dyrt og tidskrævende.

Ansøgninger afPultrusionKompositmaterialerpultrusionkompositmaterialer finder udbredte anvendelser i forskellige industrier, herunder:

1. Luftfart: Komponenter til fly og rumfartøjer, såsom kontroloverflader, landingsudstyr og strukturelle understøtninger.

2. Automotive: Bilkomponenter, herunder drivaksler, kofangere og affjedringskomponenter.

3.Infrastruktur: Forstærkning og komponenter til infrastruktur, såsom sveller, brodæk, betonreparation og forstærkning, forsyningsstænger, elektriske isolatorer og tværarme.

4.Kemisk forarbejdning: Kemisk behandlingsudstyr såsom rør og gulvriste.

Medicinsk: Forstærkning til bøjler og endoskopiske sondeskafter.

5.Marine: Marine applikationer, herunder master, lægter, dock-pæle, ankerstifter og dokker.

6. Olie og gas: Olie- og gasapplikationer, herunder brøndhoveder, rørledninger, pumpestænger og platforme.

7.Vindenergi: Komponenter til vindmøllevinger, såsom vingeforstærkninger, sparhætter og rodafstivninger.

8.Sportsudstyr: Komponenter, der kræver konstante tværsnit, såsom ski, skistave, golfudstyr, årer, bueskydningskomponenter og teltstænger.

Sammenlignet med traditionelle metaller og plastik tilbyder Pultrusion kompositmaterialer adskillige fordele. Hvis du er en materialeingeniør, der søger højtydende kompositmaterialer til din applikation, er Pultrusion-kompositmaterialer et levedygtigt valg.