Quins productes són adequats per al procés de pultrusió?

Quins productes són adequats per al procés de pultrusió?

Discutir els avantatges i els contres dels materials compostos de pultrusió i les seves aplicacions

Asia materials compostos (Tailàndia) co., Ltd

Els pioners de la indústria de la fibra de vidre a Tailàndia

Correu electrònic:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165 

Pultrusiómaterials compostossón compostos de polímer reforçat amb fibra (FRP) d'alt rendiment que es fabriquen mitjançant un procés continu conegut com a pultrusió.

En aquest procés, les fibres contínues (com ara el vidre o el carboni) es treuen a través d'un bany de resina termoendurible (com la resina epoxi, el polièster o l'èster vinílic) i després s'utilitzen motlles per donar forma al material com es desitgi. A continuació, la resina es cura, formant un producte compost sòlid, lleuger i durador.

PultrusióResines 

La resina matricial és un component crucial dels materials compostos de pultrusió. Les resines de pultrusió habituals inclouen epoxi, poliuretà, fenòlic, vinil èster i els sistemes de resines termoplàstiques recentment estudiats. A causa de les característiques dels materials compostos de pultrusió, la resina de la matriu ha de tenir una viscositat baixa i velocitats de reacció ràpides a altes temperatures. A l'hora d'escollir la resina de la matriu, s'han de tenir en compte factors com la velocitat de reacció de pultrusió i la viscositat de la resina. L'alta viscositat pot afectar l'efecte de lubricació durant la fabricació del producte.

Resina epoxi 

Els materials compostos de pultrusió preparats amb resines epoxi de pultrusió presenten una gran resistència i es poden utilitzar en condicions d'alta temperatura, amb un curat ràpid

velocitat. Tanmateix, reptes com la fragilitat del material, el curt període d'aplicabilitat, la mala permeabilitat i l'alta temperatura de curació limiten el desenvolupament de la indústria de l'energia eòlica a la Xina, especialment en els materials d'arrel i pales de turbines eòliques.

Poliuretà 

La resina de poliuretà té una viscositat més baixa, permetent un contingut de fibra de vidre més elevat en comparació amb les resines de polièster o vinilèster. Això fa que els materials compostos de poliuretà de pultrusió tinguin un mòdul d'elasticitat de flexió proper al de l'alumini. El poliuretà presenta un excel·lent rendiment de processament en comparació amb altres resines.

Resina fenòlica 

En els últims anys, els materials compostos de pultrusió que utilitzen resina fenòlica han cridat l'atenció a causa de la seva baixa toxicitat, baixa emissió de fum, resistència a la flama i han trobat aplicacions en àrees com el transport ferroviari, les plataformes de perforació de petroli en alta mar, els tallers resistents a la corrosió químic i les canonades. . Tanmateix, les reaccions tradicionals de curació de la resina fenòlica són lentes, donant lloc a cicles de modelatge llargs i la formació de bombolles durant la producció ràpida i contínua, afectant el rendiment del producte. Sovint s'utilitzen sistemes de catàlisi àcida per superar aquests reptes.

Resina de vinil-èster 

La resina d'alcohol vinílèster presenta excel·lents propietats mecàniques, resistència a la calor, resistència a la corrosió i curació ràpida. Al voltant de l'any 2000, va ser una de les resines preferides per als productes de pultrusió.

Resina termoplàstica 

Els compostos termoplàstics superen els inconvenients ambientals dels compostos termoestables, oferint una gran flexibilitat, resistència a l'impacte, bona tolerància a danys i propietats amortidores. Resisteixen la corrosió química i ambiental, tenen un procés de curat ràpid sense reaccions químiques i es poden processar ràpidament. Les resines termoplàstiques comunes inclouen el polipropilè, el niló, el polisulfur, el polièter eter cetona, el polietilè i la poliamida.

En comparació amb els materials tradicionals com el metall, la ceràmica i els plàstics no reforçats, els compostos de pultrusió reforçats amb fibra de vidre tenen diversos avantatges. Tenen capacitats úniques de disseny personalitzat per satisfer els requisits específics del producte.

Avantatges dePultrusióMaterials compostos:

1.Eficiència de fabricació: l'emmotllament per pultrusió és un procés continu amb avantatges com ara un alt volum de producció, menors costos i terminis de lliurament més ràpids en comparació amb mètodes alternatius de fabricació de compostos.

2. Alta relació resistència a pes: els materials compostos de pultrusió són forts i rígids però lleugers. Les pultrusions de fibra de carboni són significativament més lleugeres que els metalls i altres materials, per la qual cosa són aptes per a aplicacions sensibles al pes en aeroespacial, automoció i transport.

3. Resistència a la corrosió: els compostos FRP presenten una forta resistència a la corrosió, cosa que els fa adequats per a aplicacions en indústries com ara el processament químic, el mar, el petroli i el gas natural.

4.Aïllament elèctric: les pultrusions de fibra de vidre es poden dissenyar per no ser conductores, cosa que les converteix en una opció ideal per a aplicacions elèctriques que requereixen un rendiment dielèctric.
Estabilitat dimensional: els materials compostos de pultrusió no es deformen ni s'esquerden amb el temps, cosa que és crucial per a aplicacions amb toleràncies precises.

5. Disseny personalitzat: els components de pultrusió es poden fabricar en diverses formes i mides, incloses barres, tubs, bigues i perfils més complexos. Són altament personalitzables, permetent variacions de disseny en tipus de fibra, volum de fibra, tipus de resina, vel de superfície i tractament per satisfer els requisits específics de rendiment i aplicació.

Inconvenients de l'úspultrasióMaterials compostos:

1.Formes geomètriques limitades: els materials compostos de pultrusió es limiten a components amb seccions transversals constants o gairebé constants a causa del procés de fabricació continu on el material reforçat amb fibra es treu a través de motlles.

2.Alts costos de fabricació: els motlles utilitzats en l'emmotllament per pultrusió poden ser cars. S'han de fabricar amb materials d'alta qualitat capaços de suportar la calor i la pressió del procés de pultrusió, i s'han de produir amb estrictes toleràncies de mecanitzat.

3.Baixa resistència transversal: la resistència transversal dels materials compostos de pultrusió és inferior a la resistència longitudinal, fent-los més febles en la direcció perpendicular a les fibres. Això es pot solucionar incorporant teixits o fibres multiaxials durant el procés de pultrusió.

4. Reparació difícil: si els materials compostos de pultrusió estan danyats, reparar-los pot ser un repte. És possible que els components sencers hagin de ser reemplaçats, cosa que pot ser costosa i consumir molt de temps.

Aplicacions dePultrusióMaterials compostospultrasióEls materials compostos troben aplicacions generalitzades en diverses indústries, com ara:

1.Aeroespacial: Components per a aeronaus i naus espacials, com ara superfícies de control, trens d'aterratge i suports estructurals.

2.Automoció: components d'automoció, inclosos eixos de transmissió, para-xocs i components de suspensió.

3.Infraestructura: Reforç i components per a infraestructures, com ara travesses, cobertes de ponts, reparació i reforç de formigó, pals de serveis públics, aïllants elèctrics i traverses.

4.Processament químic: equips de processament químic, com ara canonades i reixes del sòl.

Mèdic: Reforç per a tirants i eixos de sondes endoscòpiques.

5.Marí: aplicacions marines, incloent pals, llistons, pilotes de moll, passadors d'ancoratge i molls.

6.Petroli i gas: aplicacions de petroli i gas, inclosos els caps de pou, canonades, barres de bombes i plataformes.

7.Energia eòlica: Components per a pales d'aerogeneradors, com ara reforços de pales, tapes d'espar i reforços d'arrel.

8.Equipament esportiu: Components que requereixen seccions transversals constants, com ara esquís, bastons d'esquí, material de golf, rems, components de tir amb arc i pals de tendes de campanya.

En comparació amb els metalls i plàstics tradicionals, els materials compostos de pultrusió ofereixen nombrosos avantatges. Si sou un enginyer de materials que busca materials compostos d'alt rendiment per a la vostra aplicació, els materials compostos de pultrusió són una opció viable.