ما هي المنتجات المناسبة لعملية pultrusion؟

ما هي المنتجات المناسبة لعملية pultrusion؟

مناقشة إيجابيات وسلبيات المواد المركبة وتطبيقاتها

مواد آسيا المركبة (تايلاند)

رواد صناعة الألياف الزجاجية في تايلاند

بريد إلكتروني:yoli@wbo-acm.comWhatsApp: +66966518165 

pultrusionالمواد المركبةهي مركبات البوليمر (FRP) ذات الأداء العالي الأداء المصنعة باستخدام عملية مستمرة تُعرف باسم pultrusion.

في هذه العملية ، يتم سحب الألياف المستمرة (مثل الزجاج أو الكربون) من خلال حمام من الراتنج الحراري (مثل راتنج الايبوكسي ، البوليستر ، أو استرات الفينيل) ، ثم يتم استخدام القوالب لتشكيل المادة كما هو مطلوب. ثم يشفي الراتنج ، وتشكيل منتج مركب صلب وخفيف الوزن ودائم.

pultrusionراتنجات 

راتنج المصفوفة هو مكون حاسم في مواد Pultrusion المركبة. تشمل راتنجات pultrusion الشائعة الايبوكسي ، البولي يوريثان ، الفينول ، إستر فينيل ، وأنظمة راتنجات البلاستيك الحرارية التي تمت دراستها مؤخرًا. نظرًا لخصائص المواد المركبة ، يحتاج راتنج المصفوفة إلى انخفاض اللزوجة ، ومعدلات التفاعل السريع في درجات حرارة عالية. عند اختيار راتنج المصفوفة ، يجب النظر في عوامل مثل معدل تفاعل pultrusion ولزوجة الراتنج. يمكن أن تؤثر اللزوجة العالية على تأثير التشحيم أثناء تصنيع المنتج.

راتنج الايبوكسي 

مواد Pultrusion المركبة المحضرة براتنجات pultrusion الإيبوكسي تظهر قوة عالية ويمكن استخدامها في ظل ظروف درجات الحرارة العالية ، مع علاج سريع

سرعة. ومع ذلك ، فإن التحديات مثل هشاشة المواد ، وفترة تطبيق قصيرة ، وسوء نفاذية ، وارتفاع درجة حرارة المعالجة تحد من تطوير صناعة طاقة الرياح في الصين ، وخاصة في شفرة التوربينات الرياح ومواد الجذر.

البولي يوريثان 

راتنجات البولي يوريثان لها لزوجة أقل ، مما يسمح بمحتوى ألياف زجاجية أعلى مقارنة براتنجات البوليستر أو الفينيل. ينتج عن هذا في مواد بولي يوريثان المركبة التي تحتوي على معامل ثني من المرونة القريبة من تلك الموجودة في الألومنيوم. يعرض البولي يوريثان أداءً ممتازًا للمعالجة مقارنة بالراتنجات الأخرى.

راتنج الفينول 

في السنوات الأخيرة ، اكتسبت مواد Pultrusion المركبة التي تستخدم راتنج الفينول اهتمامًا بسبب انخفاض سميةها ، وانبعاثات الدخان المنخفضة ، ومقاومة اللهب ، ووجدت تطبيقات في مناطق مثل نقل السكك الحديدية ، ومنصات الحفر في الخارج ، وورش عمل مقاومة للتآكل الكيميائي ، وخزانات الأنابيب. ومع ذلك ، فإن تفاعلات راتنجات الفينول التقليدية بطيئة ، مما يؤدي إلى دورات صب طويلة ، وتشكيل الفقاعات أثناء الإنتاج المستمر السريع ، مما يؤثر على أداء المنتج. غالبًا ما تستخدم أنظمة الحفز الحمضي للتغلب على هذه التحديات.

فينيل استر راتنج 

يتميز راتنجات الكحول في الفينيل بخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للحرارة ومقاومة التآكل والمعالجة السريعة. حوالي عام 2000 ، كانت واحدة من الراتنجات المفضلة لمنتجات pultrusion.

الراتنج الحراري 

تتغلب المركبات بالحرارة المرنة على العيوب البيئية لمركبات التثبيت الحرارية ، مما يوفر مرونة قوية ، ومقاومة التأثير ، وتحمل الأضرار الجيدة ، وخصائص التخميد. يقاومون التآكل الكيميائي والبيئي ، ولديهم عملية علاج سريعة دون تفاعلات كيميائية ، ويمكن معالجتها بسرعة. تشمل راتنجات البلاستيك الحرارية الشائعة البولي بروبيلين ، النايلون ، البوليسولفيد ، الكيتون الأثير ، البولي إيثيلين ، والبولي أميد.

بالمقارنة مع المواد التقليدية مثل المعادن والسيراميك والمواد البلاستيكية غير المقاومة ، فإن مركبات pultrusion المقوى بالألياف الزجاجية لها العديد من المزايا. لديهم إمكانيات تصميم مخصصة فريدة لتلبية متطلبات المنتج المحددة.

مزاياpultrusionالمواد المركبة:

1. كفاءة التصنيع: تعتبر صب Pultrusion عملية مستمرة مع مزايا مثل ارتفاع حجم الإنتاج ، وانخفاض التكاليف ، وأوقات التسليم الأسرع مقارنة بطرق التصنيع المركبة البديلة.

2. نسبة القوة إلى الوزن: مواد Pultrusion المركبة قوية وصارقة ولكنها خفيفة الوزن. تعتبر ألياف الكربون أخف بكثير من المعادن والمواد الأخرى ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الحساسة للوزن في الفضاء والسيارات والنقل.

3. مقاومة التآكل: تظهر المركبات FRP مقاومة قوية للتآكل ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات في الصناعات مثل المعالجة الكيميائية والبحرية والبترول والغاز الطبيعي.

4. العزل الكهربائي: يمكن تصميم نبضات الألياف الزجاجية لتكون غير موصوفة ، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للتطبيقات الكهربائية التي تتطلب أداءً عازلاً.
الاستقرار الأبعاد: لا تشوه مواد Pultrusion المركبة أو تتشكل مع مرور الوقت ، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات ذات التحمل الدقيق.

5. تصميم العاصفة: يمكن تصنيع مكونات pultrusion بأشكال وأحجام مختلفة ، بما في ذلك القضبان ، والأنابيب ، والعوارض ، والملفات التعليمية الأكثر تعقيدًا. إنها قابلة للتخصيص بشكل كبير ، مما يسمح بتغيرات التصميم في نوع الألياف ، وحجم الألياف ، ونوع الراتنج ، والحجاب السطحي ، والعلاج لتلبية متطلبات الأداء والتطبيق المحددة.

عيوب الاستخدامpUltrusionالمواد المركبة:

1. الأشكال الهندسية المعدلة: تقتصر مواد Pultrusion المركبة على المكونات ذات المقاطع العرضية الثابتة أو الثابتة تقريبًا بسبب عملية التصنيع المستمرة حيث يتم سحب المواد المقوى بالألياف عبر القوالب.

2. تكاليف التصنيع العالية: يمكن أن تكون القوالب المستخدمة في صب pultrusion باهظة الثمن. يجب أن تكون مصنوعة من مواد عالية الجودة قادرة على تحمل الحرارة وضغط عملية النقل ، ويجب إنتاجها مع التحمل الصارم للآلات.

3. القوة المستعرضة: القوة المستعرضة للمواد المركبة المركب أقل من القوة الطولية ، مما يجعلها أضعف في الاتجاه عمودي على الألياف. يمكن معالجة ذلك من خلال دمج الأقمشة أو الألياف متعددة المحاور أثناء عملية pultrusion.

4. الإصلاح difficult: إذا تضررت مواد Pultrusion المركبة ، فقد يكون إصلاحها أمرًا صعبًا. قد تحتاج المكونات بأكملها إلى استبدال ، والتي يمكن أن تكون مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً.

تطبيقاتpultrusionالمواد المركبةpUltrusionتجد المواد المركبة تطبيقات واسعة النطاق في مختلف الصناعات ، بما في ذلك:

1.Aerospace: مكونات للطائرات والمركبة الفضائية ، مثل أسطح التحكم ، ومعدات الهبوط ، والدعم الهيكلي.

2.Automotive: مكونات السيارات ، بما في ذلك مهاوي القيادة ، والمصدات ، ومكونات التعليق.

3. البنية الفرعية: التعزيز والمكونات للبنية التحتية ، مثل النائمون ، طوابق الجسر ، إصلاح الخرسانة والتعزيز ، أعمدة المنفعة ، العوامل الكهربائية ، و crossarms.

4. المعالجة الكيميائية: معدات المعالجة الكيميائية مثل الأنابيب وشبكية الأرضية.

الطبية: تعزيز الأقواس وأعمدة التحقيق بالمنظار.

5.Marine: التطبيقات البحرية ، بما في ذلك الصاري ، Battens ، قفص الاتهام ، دبابيس المرساة ، والأرصفة.

6. النفط والغاز: تطبيقات النفط والغاز ، بما في ذلك رؤوس الآبار وخطوط الأنابيب وقضبان المضخة والمنصات.

7. طاقة الرياح: مكونات شفرات توربينات الرياح ، مثل تعزيزات الشفرة ، قبعات spar ، وتصلب الجذر.

8. معدات الرياضات: المكونات التي تتطلب مقاطع عرضية ثابتة ، مثل الأعمدة ، وأعمدة التزلج ، ومعدات الجولف ، والمجاورة ، ومكونات الرماية ، وأعمدة الخيام.

بالمقارنة مع المعادن التقليدية والمواد البلاستيكية ، توفر مواد Pultrusion مركبة العديد من المزايا. إذا كنت مهندسًا للمواد يبحث عن مواد مركبة عالية الأداء لتطبيقك ، فإن مواد Pultrusion المركبة هي خيار قابل للتطبيق.