Welke producten zijn geschikt voor het Pultrusieproces?

Welke producten zijn geschikt voor het Pultrusieproces?

Het bespreken van de voor- en nadelen van pultrusie -composietmaterialen en hun toepassingen

Asia Composite Materials (Thailand) co., Ltd

De pioniers van glasvezelindustrie in Thailand

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

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

In dit proces worden continue vezels (zoals glas of koolstof) door een bad van thermohardende hars getrokken (zoals epoxyhars, polyester of vinylester), en vervolgens worden mallen gebruikt om het materiaal als gewenst te vormen. De hars geneest vervolgens en vormt een solide, lichtgewicht en duurzaam composietproduct.

PultrusieHarsen 

De matrixhars is een cruciale component van pultrusie -composietmaterialen. Gemeenschappelijke pultrusieharsen omvatten epoxy, polyurethaan, fenolie, vinylester en de recent wijd bestudeerde thermoplastische harssystemen. Vanwege de kenmerken van pultrusie -composietmaterialen moet de matrixhars lage viscositeit hebben, snelle reactiesnelheden bij hoge temperaturen. Bij het kiezen van de matrixhars moeten factoren zoals pultrusiereactiesnelheid en harsviscositeit worden overwogen. Hoge viscositeit kan het smeereffect tijdens productproductie beïnvloeden.

Epoxyhars 

Pultrusie-composietmaterialen bereid met epoxypultrusieharsen vertonen hoge sterkte en kunnen worden gebruikt onder omstandigheden bij hoge temperatuur, met een snelle uitharding

snelheid. Uitdagingen zoals materiële brosheid, korte toepasbaarheidsperiode, slechte permeabiliteit en hoge uithardingstemperatuur beperken echter de ontwikkeling van de windenergie -industrie in China, met name in windturbineblad en wortelmaterialen.

Polyurethaan 

Polyurethaanhars heeft een lagere viscositeit, waardoor een hoger glasvezelgehalte mogelijk is in vergelijking met polyester of vinylester. Dit resulteert in pultrusie polyurethaan composietmaterialen met een buigmodulus van elasticiteit dicht bij die van aluminium. Polyurethaan vertoont uitstekende verwerkingsprestaties in vergelijking met andere harsen.

Fenolische hars 

In de afgelopen jaren hebben pultrusie-composietmaterialen met behulp van fenolhars aandacht gekregen vanwege hun lage toxiciteit, lage rookemissie, vlamweerstand en hebben ze toepassingen gevonden in gebieden zoals spoorvervoer, offshore olieboorplatforms, chemische corrosiebeheerde workshops en pijpleidingen. Traditionele fenolische harsuithardende reacties zijn echter langzaam, wat resulteert in lange vormcycli en de vorming van bubbels tijdens snelle continue productie, wat de productprestaties beïnvloedt. Zure katalyse -systemen worden vaak gebruikt om deze uitdagingen te overwinnen.

Vinylesterhars 

Vinylester alcoholhars heeft uitstekende mechanische eigenschappen, hittebestendigheid, corrosieweerstand en snelle uitharding. Rond het jaar 2000 was het een van de gewenste harsen voor Pultrusion -producten.

Thermoplastische hars 

Thermoplastische composieten overwinnen de omgevingscomposieten van het omgevingscomposieten, die een sterke flexibiliteit, impactweerstand, goede schadetolerantie en dempingseigenschappen bieden. Ze verzetten zich tegen chemische en omgevingscorrosie, hebben een snel uithardingsproces zonder chemische reacties en kunnen snel worden verwerkt. Gemeenschappelijke thermoplastische harsen omvatten polypropyleen, nylon, polysulfide, polyether ether keton, polyethyleen en polyamide.

In vergelijking met traditionele materialen zoals metaal, keramiek en niet-versterkte kunststoffen, hebben glasvezelversterkte pultrusiecomposieten verschillende voordelen. Ze bezitten unieke aangepaste ontwerpmogelijkheden om aan specifieke productvereisten te voldoen.

Voordelen vanPultrusieSamengestelde materialen:

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

2. Hoge sterkte-gewichtsverhouding: Pultrusie-composietmaterialen zijn sterk en stijf maar toch lichtgewicht. Koolstofvezelpultrusies zijn aanzienlijk lichter dan metalen en andere materialen, waardoor ze geschikt zijn voor gewichtsgevoelige toepassingen in ruimtevaart, automotive en transport.

3. Corrosie -resistentie: FRP -composieten vertonen een sterke corrosieweerstand, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen in industrieën zoals chemische verwerking, marien, 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: Pultrusie -composietmaterialen vervormen of barsten niet in de loop van de tijd, wat cruciaal is voor toepassingen met precieze toleranties.

5. Custom -ontwerp: Pultrusiecomponenten kunnen in verschillende vormen en maten worden vervaardigd, waaronder staven, buizen, balken en meer complexe profielen. Ze zijn zeer aanpasbaar, waardoor ontwerpvariaties in vezeltype, vezelvolume, harstype, oppervlaktesluier en behandeling mogelijk zijn om aan specifieke prestaties en toepassingsvereisten te voldoen.

Nadelen van het gebruikpultrusionComposietmaterialen:

1. Beperkte geometrische vormen: Pultrusie-composietmaterialen zijn beperkt tot componenten met constante of bijna constante dwarsdoorsneden vanwege het continue productieproces waarbij vezelversterkte materiaal door schimmels wordt getrokken.

2. Hoge productiekosten: de mallen die worden gebruikt in pultrusie -vorming kunnen duur zijn. Ze moeten worden gemaakt van hoogwaardige materialen die in staat zijn om de warmte en druk van het pultrusieproces te weerstaan ​​en moeten worden geproduceerd met strikte bewerkingstoleranties.

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

4. Difficultherparatie: als pultrusie -composietmaterialen worden beschadigd, kan het repareren ervan een uitdaging zijn. Hele componenten moeten mogelijk worden vervangen, wat zowel kostbaar als tijdrovend kan zijn.

Toepassingen vanPultrusieSamengestelde materialenpultrusionComposietmaterialen vinden wijdverbreide toepassingen in verschillende industrieën, waaronder:

1.Aerospace: Componenten voor vliegtuigen en ruimtevaartuigen, zoals besturingsoppervlakken, landingsgestel en structurele steunen.

2.Automotive: auto -componenten, inclusief aandrijfassen, bumpers en suspensiecomponenten.

3. Infrastructuur: versterking en componenten voor infrastructuur, zoals slapers, brugdekken, betonreparatie en wapening, nutspalen, elektrische isolatoren en crossarms.

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

Medisch: versterking voor beugels en endoscopische sondeschachten.

5.Marine: mariene toepassingen, waaronder masten, latten, dokpalen, ankerpinnen en dokken.

6. Oil en gas: olie- en gastoepassingen, inclusief putkoppen, pijpleidingen, pompstaven en platforms.

7. Wind Energie: componenten voor windturbinebladen, zoals mesversterkingen, spar -doppen en wortelverstijvers.

8.Sportsapparatuur: componenten die constante doorsneden vereisen, zoals ski's, ski-palen, golfuitrusting, roeiraties, boogschietcomponenten en tentpalen.

In vergelijking met traditionele metalen en kunststoffen bieden pultrusiecomposietmaterialen talloze voordelen. Als u een materiaalingenieur bent die op zoek is naar hoogwaardige composietmaterialen voor uw toepassing, zijn Pultrusion Composite-materialen een haalbare keuze.