Quins productes són adequats per al procés de pultrusió?

Quins productes són adequats per al procés de pultrusió?

Discutint 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 fibra de vidre a Tailàndia

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

PultrusióMaterials compostossón compostos de polímer reforçat amb fibra (FRP) d’alt rendiment fabricats mitjançant un procés continu conegut com a pultrusió.

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

PultrusióResines 

La resina de la matriu és un component crucial dels materials compostos de pultrusió. Les resines de pultrusió comunes inclouen epoxi, poliuretà, fenòlic, èster de vinil i els sistemes de resina termoplàstica recentment estudiats. A causa de les característiques dels materials compostos de pultrusió, la resina de la matriu ha de tenir baixa viscositat, taxes de reacció ràpides a temperatures altes. A l’hora d’escollir la resina de la matriu, cal 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 de productes.

Resina epoxi 

Els materials compostos de pultrusió preparats amb resines de pultrusió epoxi presenten una gran resistència i es poden utilitzar en condicions d’alta temperatura, amb una curació ràpida

velocitat. No obstant això, reptes com la britivitat material, el curt període d’aplicabilitat, la mala permeabilitat i l’alta temperatura de curació limiten el desenvolupament de la indústria eòlica a la Xina, particularment en la fulla de l’aerogenerador i els materials arrels.

Poliuretà 

La resina de poliuretà té una menor viscositat, permetent un contingut de fibra de vidre més elevat en comparació amb les resines de polièster o de vinil. Això es tradueix en materials compostos de poltrusió de poliuretà amb un mòdul de flexió d'elasticitat propera al d'alumini. El poliuretà presenta un excel·lent rendiment de processament en comparació amb altres resines.

Resina fenòlica 

En els darrers anys, els materials compostos de pultrusió que utilitzen resina fenòlica han obtingut atenció a causa de la seva baixa toxicitat, baixa emissió de fum, resistència a la flama i han trobat aplicacions en zones com el transport ferroviari, les plataformes de perforació de petroli fora del mar, tallers resistents a la corrosió química i canalitzacions. No obstant això, les reaccions tradicionals de curació de resina fenòlica són lentes, donant lloc a cicles de modelat llargs i la formació de bombolles durant una producció contínua ràpida, afectant el rendiment del producte. Els sistemes de catàlisi d’àcids s’utilitzen sovint per superar aquests reptes.

Resina d’èster de vinil 

La resina d’alcohol èster de vinil 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 a productes de pultrusió.

Resina termoplàstica 

Els compostos termoplàstics superen els inconvenients ambientals dels compostos termosetting, oferint una forta flexibilitat, resistència a l’impacte, bona tolerància als danys i propietats d’amortiment. Resisteixen a la corrosió química i ambiental, tenen un procés de curació ràpida sense reaccions químiques i es poden processar ràpidament. Les resines termoplàstiques comunes inclouen el polipropilè, el niló, el polisulfur, la cetona de polièter, el polietilè i la poliamida.

En comparació amb 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 funcions de disseny personalitzades úniques per complir els requisits específics del producte.

Avantatges dePultrusióMaterials compostos:

1. Eficiència de fabricació: el modelat de pultrusió és un procés continu amb avantatges com un volum elevat de producció, menors costos i temps de lliurament més ràpids en comparació amb els mètodes de fabricació compostes alternatius.

2. Alta relació de força 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, cosa que els fa adequats 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, fent -les adequades per a aplicacions en indústries com el processament químic, el marí, el petroli i el gas natural.

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

5. DISSENY DE CUSTOM: Els components de pultrusió es poden fabricar de diverses formes i mides, incloses les varetes, 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 complir els requisits específics de rendiment i aplicació.

Desavantatges d'utilitzarpultrusióMaterials 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 contínua on es tira el material reforçat amb fibra a través de motlles.

2. Alts costos de fabricació: els motlles utilitzats en el modelat de pultrusió poden ser costosos. Cal que siguin a partir de 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. Resistència transversal: la força transversal dels materials compostos de pultrusió és inferior a la força longitudinal, fent -los més febles en la direcció perpendicular a les fibres. Es pot abordar incorporant teixits o fibres multi-axials durant el procés de pultrusió.

4. Reparació diferenciada: si els materials compostos de pultrusió estan danyats, reparar -los pot ser difícil. Els components sencers poden necessitar reemplaçar-se, cosa que pot costar i requerir temps.

Aplicacions dePultrusióMaterials compostospultrusióEls materials compostos troben aplicacions generalitzades en diverses indústries, incloses:

1.Aerospace: components per a avions i naus espacials, com ara superfícies de control, equips d’aterratge i suports estructurals.

2.Automotora: components de l’automoció, inclosos eixos d’accionament, para -xocs i components de suspensió.

3. Infrastructura: reforç i components per a infraestructures, com ara dormidors, cobertes de pont, reparació i reforç de formigó, pals d’utilitat, aïllants elèctrics i armes creuades.

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

Mèdic: reforç per a claus i eixos de sonda endoscòpica.

5.Marine: aplicacions marines, inclosos pals, bates, piles de moll, pins d'ancoratge i molls.

6.oil i gas: aplicacions de petroli i gas, inclosos caps de pous, canonades, barres de bombes i plataformes.

7. Energia de desemparament: components per a les fulles de l’aerogenerador, com ara els reforços de la fulla, els taps de spar i els enduridors d’arrels.

8. Equips de proves: components que necessiten seccions transversals constants, com ara esquís, pals d'esquí, equips de golf, rems, components de tir amb arc i pals de tenda.

En comparació amb els metalls i els 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 elecció viable.