Welke producten zijn geschikt voor het pultrusieproces?

Welke producten zijn geschikt voor het pultrusieproces?

Bespreken van de voor- en nadelen van pultrusie-composietmaterialen en hun toepassingen

Azië composietmaterialen (Thailand) co., Ltd

De pioniers van de glasvezelindustrie in THAILAND

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

Pultrusiecomposiet materialenzijn hoogwaardige vezelversterkte polymeer (FRP) composieten vervaardigd met behulp van een continu proces dat bekend staat als pultrusie.

Bij dit proces worden continue vezels (zoals glas of koolstof) door een bad met thermohardende hars (zoals epoxyhars, polyester of vinylester) getrokken en vervolgens worden mallen gebruikt om het materiaal naar wens vorm te geven. De hars hardt vervolgens uit en vormt een solide, lichtgewicht en duurzaam composietproduct.

PultrusieHarsen 

De matrixhars is een cruciaal onderdeel van pultrusiecomposietmaterialen. Veel voorkomende pultrusieharsen zijn onder meer epoxy-, polyurethaan-, fenol-, vinylester- en de recentelijk uitgebreid bestudeerde thermoplastische harssystemen. Vanwege de eigenschappen van pultrusiecomposietmaterialen moet de matrixhars een lage viscositeit en snelle reactiesnelheden hebben bij hoge temperaturen. Bij het kiezen van de matrixhars moet rekening worden gehouden met factoren zoals de pultrusiereactiesnelheid en de harsviscositeit. Een hoge viscositeit kan het smerende effect tijdens de productie van het product beïnvloeden.

Epoxyhars 

Pultrusiecomposietmaterialen bereid met epoxypultrusieharsen vertonen een hoge sterkte en kunnen worden gebruikt onder hoge temperaturen, met een snelle uitharding

snelheid. Uitdagingen zoals broosheid van het materiaal, korte toepasbaarheidsperiode, slechte permeabiliteit en hoge uithardingstemperatuur beperken echter de ontwikkeling van de windenergie-industrie in China, met name op het gebied van windturbinebladen en wortelmaterialen.

Polyurethaan 

Polyurethaanhars heeft een lagere viscositeit, waardoor een hoger glasvezelgehalte mogelijk is in vergelijking met polyester- of vinylesterharsen. Dit resulteert in pultrusie-polyurethaancomposietmaterialen met een buigelasticiteitsmodulus die dicht bij die van aluminium ligt. Polyurethaan vertoont uitstekende verwerkingsprestaties in vergelijking met andere harsen.

Fenolhars 

In de afgelopen jaren hebben pultrusiecomposietmaterialen waarbij gebruik wordt gemaakt van fenolhars de aandacht getrokken vanwege hun lage toxiciteit, lage rookemissie en vlambestendigheid, en hebben ze toepassingen gevonden in gebieden zoals spoorvervoer, offshore olieboorplatforms, chemische corrosiebestendige werkplaatsen en pijpleidingen. . De traditionele uithardingsreacties van fenolhars zijn echter langzaam, wat resulteert in lange gietcycli en de vorming van bellen tijdens snelle, continue productie, wat de productprestaties beïnvloedt. Zure katalysesystemen worden vaak gebruikt om deze uitdagingen te overwinnen.

Vinylesterhars 

Vinylesteralcoholhars beschikt over uitstekende mechanische eigenschappen, hittebestendigheid, corrosieweerstand en snelle uitharding. Rond het jaar 2000 was het een van de voorkeursharsen voor pultrusieproducten.

Thermoplastische hars 

Thermoplastische composieten overwinnen de milieunadelen van thermohardende composieten en bieden een sterke flexibiliteit, slagvastheid, goede schadetolerantie en dempingseigenschappen. Ze zijn bestand tegen chemische en omgevingscorrosie, hebben een snel uithardingsproces zonder chemische reacties en kunnen snel worden verwerkt. Gebruikelijke thermoplastische harsen omvatten polypropyleen, nylon, polysulfide, polyetheretherketon, polyethyleen en polyamide.

Vergeleken met traditionele materialen zoals metaal, keramiek en niet-versterkte kunststoffen hebben glasvezelversterkte pultrusiecomposieten verschillende voordelen. Ze beschikken over unieke ontwerpmogelijkheden op maat om aan specifieke productvereisten te voldoen.

Voordelen vanPultrusieComposiet materialen:

1. Productie-efficiëntie: Pultrusiegieten is een continu proces met voordelen zoals een hoog productievolume, lagere kosten en snellere levertijden in vergelijking met alternatieve composietproductiemethoden.

2. Hoge sterkte-gewichtsverhouding: Pultrusiecomposietmaterialen zijn sterk en stijf en toch lichtgewicht. Koolstofvezelpultrusies zijn aanzienlijk lichter dan metalen en andere materialen, waardoor ze geschikt zijn voor gewichtsgevoelige toepassingen in de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en de transportsector.

3. Corrosiebestendigheid: FRP-composieten vertonen een sterke corrosieweerstand, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen in industrieën zoals chemische verwerking, scheepvaart, aardolie en aardgas.

4.Elektrische isolatie: glasvezelpultrusies kunnen worden ontworpen om niet-geleidend te zijn, waardoor ze een ideale keuze zijn voor elektrische toepassingen die diëlektrische prestaties vereisen.
Dimensionale stabiliteit: Pultrusiecomposietmaterialen vervormen of barsten niet in de loop van de tijd, wat cruciaal is voor toepassingen met nauwkeurige toleranties.

5. Aangepast ontwerp: Pultrusiecomponenten kunnen in verschillende vormen en maten worden vervaardigd, waaronder staven, buizen, balken en complexere profielen. Ze zijn in hoge mate aanpasbaar, waardoor ontwerpvariaties in vezeltype, vezelvolume, harstype, oppervlaktesluier en behandeling mogelijk zijn om aan specifieke prestatie- en toepassingsvereisten te voldoen.

Nadelen van het gebruikpultrusieSamengestelde materialen:

1.Beperkte geometrische vormen: Pultrusiecomposietmaterialen zijn beperkt tot componenten met constante of vrijwel constante doorsneden vanwege het continue productieproces waarbij met vezels versterkt materiaal door mallen wordt getrokken.

2. Hoge productiekosten: de mallen die bij pultrusiegieten worden gebruikt, kunnen duur zijn. Ze moeten gemaakt zijn van hoogwaardige materialen die bestand zijn tegen de hitte en druk van het pultrusieproces, en moeten worden geproduceerd met strikte bewerkingstoleranties.

3. Lage dwarssterkte: De dwarssterkte van pultrusiecomposietmaterialen is lager dan de longitudinale sterkte, waardoor ze zwakker worden in de richting loodrecht op de vezels. Dit kan worden aangepakt door multi-axiale stoffen of vezels op te nemen tijdens het pultrusieproces.

4. Moeilijke reparatie: Als Pultrusie-composietmaterialen beschadigd zijn, kan het repareren ervan een uitdaging zijn. Het kan zijn dat hele componenten moeten worden vervangen, wat zowel duur als tijdrovend kan zijn.

Toepassingen vanPultrusieComposiet materialenpultrusiecomposietmaterialen vinden wijdverspreide toepassingen in verschillende industrieën, waaronder:

1. Lucht- en ruimtevaart: componenten voor vliegtuigen en ruimtevaartuigen, zoals stuuroppervlakken, landingsgestellen en structurele steunen.

2. Automobiel: auto-onderdelen, inclusief aandrijfassen, bumpers en ophangingscomponenten.

3.Infrastructuur: versterking en componenten voor infrastructuur, zoals dwarsliggers, brugdekken, reparatie en versterking van beton, elektriciteitspalen, elektrische isolatoren en dwarsarmen.

4. Chemische verwerking: chemische verwerkingsapparatuur zoals buizen en vloerroosters.

Medisch: Versteviging voor beugels en endoscopische sondeschachten.

5.Marine: maritieme toepassingen, inclusief masten, latten, dokpalen, ankerpinnen en dokken.

6.Olie en gas: olie- en gastoepassingen, inclusief putmonden, pijpleidingen, pompstangen en platforms.

7.Windenergie: Componenten voor windturbinebladen, zoals bladversterkingen, rondhoutkappen en wortelverstijvingen.

8.Sportuitrusting: Onderdelen die een constante doorsnede vereisen, zoals ski's, skistokken, golfuitrusting, roeispanen, onderdelen voor boogschieten en tentstokken.

In vergelijking met traditionele metalen en kunststoffen bieden Pultrusiecomposietmaterialen tal van voordelen. Als u een materiaalingenieur bent en op zoek bent naar hoogwaardige composietmaterialen voor uw toepassing, zijn Pultrusie-composietmaterialen een haalbare keuze.