Vilka produkter är lämpliga för pultruderingsprocess?

Vilka produkter är lämpliga för pultruderingsprocess?

Diskutera för- och nackdelar med pultrusionskompositmaterial och deras tillämpningar

Asien kompositmaterial (Thailand)co.,Ltd

Pionjärerna inom glasfiberindustrin i THAILAND

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

Pultrusionkompositmaterialär högpresterande fiberförstärkta polymerkompositer (FRP) tillverkade med en kontinuerlig process som kallas pultrusion.

I denna process dras kontinuerliga fibrer (som glas eller kol) genom ett bad av värmehärdande harts (som epoxiharts, polyester eller vinylester), och sedan används formar för att forma materialet efter önskemål. Hartset härdar sedan och bildar en solid, lätt och hållbar kompositprodukt.

PultrusionHartser 

Matrishartset är en avgörande komponent i pultrusionskompositmaterial. Vanliga Pultrusion-hartser inkluderar epoxi, polyuretan, fenol, vinylester och de nyligen allmänt studerade termoplastiska hartssystemen. På grund av egenskaperna hos pultruderingskompositmaterial måste matrishartset ha låg viskositet, snabba reaktionshastigheter vid höga temperaturer. När man väljer matrisharts måste faktorer som pultruderingsreaktionshastighet och hartsviskositet beaktas. Hög viskositet kan påverka smörjeffekten under produkttillverkningen.

Epoxiharts 

Pultrusionskompositmaterial framställda med epoxipultruderingshartser uppvisar hög hållfasthet och kan användas under höga temperaturer, med en snabb härdning

hastighet. Men utmaningar som materialsprödhet, kort användbarhetstid, dålig permeabilitet och hög härdningstemperatur begränsar utvecklingen av vindkraftsindustrin i Kina, särskilt i vindkraftverksblad och rotmaterial.

Polyuretan 

Polyuretanharts har lägre viskositet, vilket tillåter en högre glasfiberhalt jämfört med polyester- eller vinylesterhartser. Detta resulterar i pultrusionspolyuretankompositmaterial som har en elasticitetsmodul nära den för aluminium. Polyuretan uppvisar utmärkt bearbetningsprestanda jämfört med andra hartser.

Fenolharts 

Under de senaste åren har pultrusionskompositmaterial som använder fenolharts fått uppmärksamhet på grund av deras låga toxicitet, låga rökemission, flambeständighet och har funnit tillämpningar inom områden som järnvägstransporter, oljeborrplattformar till havs, kemiska korrosionsbeständiga verkstäder och rörledningar . Men traditionella fenolhartshärdningsreaktioner är långsamma, vilket resulterar i långa formningscykler och bildandet av bubblor under snabb kontinuerlig produktion, vilket påverkar produktens prestanda. Syrakatalyssystem används ofta för att övervinna dessa utmaningar.

Vinylesterharts 

Vinylesteralkoholharts har utmärkta mekaniska egenskaper, värmebeständighet, korrosionsbeständighet och snabb härdning. Runt år 2000 var det ett av de föredragna hartserna för pultrusionsprodukter.

Termoplastiskt harts 

Termoplastiska kompositer övervinner de miljömässiga nackdelarna med värmehärdande kompositer, erbjuder stark flexibilitet, slagtålighet, god skadetolerans och dämpande egenskaper. De motstår kemisk och miljömässig korrosion, har en snabb härdningsprocess utan kemiska reaktioner och kan snabbt bearbetas. Vanliga termoplastiska hartser inkluderar polypropen, nylon, polysulfid, polyeter-eterketon, polyeten och polyamid.

Jämfört med traditionella material som metall, keramik och icke-armerad plast har glasfiberförstärkta pultrusionskompositer flera fördelar. De har unika anpassade designmöjligheter för att möta specifika produktkrav.

Fördelar medPultrusionKompositmaterial:

1.Tillverkningseffektivitet: Pultrusionsformning är en kontinuerlig process med fördelar som hög produktionsvolym, lägre kostnader och snabbare leveranstider jämfört med alternativa komposittillverkningsmetoder.

2. Hög styrka-till-vikt-förhållande: Pultrusion kompositmaterial är starka och styva men ändå lätta. Pultrusions av kolfiber är betydligt lättare än metaller och andra material, vilket gör dem lämpliga för viktkänsliga applikationer inom rymd, bil och transport.

3. Korrosionsbeständighet: FRP-kompositer uppvisar stark korrosionsbeständighet, vilket gör dem lämpliga för applikationer inom industrier som kemisk bearbetning, marin, petroleum och naturgas.

4.Elektrisk isolering: Glasfiberprofiler kan utformas för att vara icke-ledande, vilket gör dem till ett idealiskt val för elektriska applikationer som kräver dielektrisk prestanda.
Dimensionsstabilitet: Pultrusionskompositmaterial deformeras eller spricker inte över tiden, vilket är avgörande för applikationer med exakta toleranser.

5. Anpassad design: Pultrusionskomponenter kan tillverkas i olika former och storlekar, inklusive stavar, rör, balkar och mer komplexa profiler. De är mycket anpassningsbara, vilket möjliggör designvariationer i fibertyp, fibervolym, hartstyp, ytbeläggning och behandling för att möta specifika prestanda- och applikationskrav.

Nackdelar med att användapultrusionKompositmaterial:

1. Begränsade geometriska former: Pultrusionskompositmaterial är begränsade till komponenter med konstant eller nästan konstant tvärsnitt på grund av den kontinuerliga tillverkningsprocessen där fiberförstärkt material dras genom formar.

2.Höga tillverkningskostnader: De formar som används vid pultrusionsformning kan vara dyra. De måste vara tillverkade av högkvalitativa material som kan motstå värmen och trycket från pultruderingsprocessen och måste tillverkas med strikta bearbetningstoleranser.

3.Låg tvärhållfasthet: Tvärhållfastheten hos pultrusionskompositmaterial är lägre än den längsgående hållfastheten, vilket gör dem svagare i riktningen vinkelrätt mot fibrerna. Detta kan åtgärdas genom att införliva fleraxliga tyger eller fibrer under pultruderingsprocessen.

4.Svår reparation: Om Pultrusion-kompositmaterial är skadade kan det vara svårt att reparera dem. Hela komponenter kan behöva bytas ut, vilket kan vara både kostsamt och tidskrävande.

Tillämpningar avPultrusionKompositmaterialpultrusionkompositmaterial finner utbredda tillämpningar i olika industrier, inklusive:

1.Aerospace: Komponenter för flygplan och rymdfarkoster, såsom kontrollytor, landningsställ och strukturella stöd.

2.Fordon: Bilkomponenter, inklusive drivaxlar, stötfångare och fjädringskomponenter.

3. Infrastruktur: Armering och komponenter för infrastruktur, såsom slipers, brodäck, betongreparation och förstärkning, verktygsstolpar, elektriska isolatorer och tvärarmar.

4.Kemisk bearbetning: Kemisk bearbetningsutrustning såsom rör och golvgaller.

Medicinsk: Förstärkning för hängslen och endoskopiska sondskaft.

5.Marine: Marina applikationer, inklusive master, läkt, bryggor, ankarsprintar och bryggor.

6. Olja och gas: Olje- och gastillämpningar, inklusive brunnshuvuden, rörledningar, pumpstavar och plattformar.

7.Vindenergi: Komponenter för vindkraftverksblad, såsom bladförstärkningar, sparlock och rotförstyvningar.

8.Sportutrustning: Komponenter som kräver konstanta tvärsnitt, såsom skidor, skidstavar, golfutrustning, åror, bågskyttekomponenter och tältstänger.

I jämförelse med traditionella metaller och plaster erbjuder Pultrusion kompositmaterial många fördelar. Om du är en materialingenjör som söker högpresterande kompositmaterial för din applikation, är Pultrusion-kompositmaterial ett lönsamt val.