Ποια προϊόντα είναι κατάλληλα για τη διαδικασία έλξης;

Ποια προϊόντα είναι κατάλληλα για τη διαδικασία έλξης;

Συζήτηση των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων των σύνθετων υλικών έλξης και των εφαρμογών τους

Asia Composite Materials (Thailand)co.,Ltd

Οι πρωτοπόροι της βιομηχανίας fiberglass στην ΤΑΪΛΑΝΔΗ

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

Έξοδοςσύνθετα υλικάείναι σύνθετα υλικά υψηλής απόδοσης από πολυμερές ενισχυμένο με ίνες (FRP) που κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μια συνεχή διαδικασία γνωστή ως έλξη με εξέλαση.

Σε αυτήν τη διαδικασία, συνεχείς ίνες (όπως γυαλί ή άνθρακας) τραβιούνται μέσα από ένα λουτρό θερμοσκληρυνόμενης ρητίνης (όπως εποξειδική ρητίνη, πολυεστέρα ή βινυλεστέρα) και στη συνέχεια χρησιμοποιούνται καλούπια για να διαμορφώσουν το υλικό όπως επιθυμείται. Στη συνέχεια, η ρητίνη σκληραίνει, σχηματίζοντας ένα συμπαγές, ελαφρύ και ανθεκτικό σύνθετο προϊόν.

ΈξοδοςΡητίνες 

Η ρητίνη μήτρας είναι ένα κρίσιμο συστατικό των σύνθετων υλικών διέλασης. Οι συνήθεις ρητίνες διέλασης περιλαμβάνουν εποξειδικές ρητίνες, πολυουρεθάνες, φαινολικές ρητίνες, βινυλεστέρες και τα πρόσφατα ευρέως μελετημένα συστήματα θερμοπλαστικών ρητινών. Λόγω των χαρακτηριστικών των σύνθετων υλικών διέλασης, η ρητίνη μήτρας πρέπει να έχει χαμηλό ιξώδες, γρήγορους ρυθμούς αντίδρασης σε υψηλές θερμοκρασίες. Κατά την επιλογή της ρητίνης μήτρας, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη παράγοντες όπως ο ρυθμός αντίδρασης διέλασης και το ιξώδες της ρητίνης. Το υψηλό ιξώδες μπορεί να επηρεάσει την επίδραση λίπανσης κατά την κατασκευή του προϊόντος.

Εποξειδική ρητίνη 

Τα σύνθετα υλικά διέλασης που παρασκευάζονται με εποξειδικές ρητίνες διέλασης παρουσιάζουν υψηλή αντοχή και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, με ταχεία σκλήρυνση.

ταχύτητα. Ωστόσο, προκλήσεις όπως η ευθραυστότητα του υλικού, η σύντομη περίοδος εφαρμογής, η κακή διαπερατότητα και η υψηλή θερμοκρασία σκλήρυνσης περιορίζουν την ανάπτυξη της βιομηχανίας αιολικής ενέργειας στην Κίνα, ιδιαίτερα στα υλικά για πτερύγια και ρίζες ανεμογεννητριών.

Πολυουρεθάνη 

Η ρητίνη πολυουρεθάνης έχει χαμηλότερο ιξώδες, επιτρέποντας υψηλότερη περιεκτικότητα σε ίνες γυαλιού σε σύγκριση με τις ρητίνες πολυεστέρα ή βινυλεστέρα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα σύνθετα υλικά πολυουρεθάνης με διέλαση που έχουν μέτρο ελαστικότητας κάμψης κοντά σε αυτό του αλουμινίου. Η πολυουρεθάνη παρουσιάζει εξαιρετική απόδοση επεξεργασίας σε σύγκριση με άλλες ρητίνες.

Φαινολική ρητίνη 

Τα τελευταία χρόνια, τα σύνθετα υλικά διέλασης που χρησιμοποιούν φαινολική ρητίνη έχουν τραβήξει την προσοχή λόγω της χαμηλής τοξικότητάς τους, της χαμηλής εκπομπής καπνού, της αντοχής στη φλόγα και έχουν βρει εφαρμογές σε τομείς όπως οι σιδηροδρομικές μεταφορές, οι υπεράκτιες πλατφόρμες γεώτρησης πετρελαίου, τα εργαστήρια ανθεκτικά στη χημική διάβρωση και οι αγωγοί. Ωστόσο, οι παραδοσιακές αντιδράσεις σκλήρυνσης με φαινολική ρητίνη είναι αργές, με αποτέλεσμα μεγάλους κύκλους χύτευσης και τον σχηματισμό φυσαλίδων κατά τη διάρκεια της ταχείας συνεχούς παραγωγής, επηρεάζοντας την απόδοση του προϊόντος. Τα συστήματα όξινης κατάλυσης χρησιμοποιούνται συχνά για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων.

Ρητίνη βινυλεστέρα 

Η ρητίνη βινυλεστέρα αλκοόλης διαθέτει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στη διάβρωση και ταχεία σκλήρυνση. Γύρω στο έτος 2000, ήταν μια από τις προτιμώμενες ρητίνες για προϊόντα διέλασης.

Θερμοπλαστική ρητίνη 

Τα θερμοπλαστικά σύνθετα υλικά ξεπερνούν τα περιβαλλοντικά μειονεκτήματα των θερμοσκληρυνόμενων σύνθετων υλικών, προσφέροντας ισχυρή ευκαμψία, αντοχή σε κρούσεις, καλή ανοχή σε ζημιές και ιδιότητες απόσβεσης. Αντέχουν στη χημική και περιβαλλοντική διάβρωση, έχουν γρήγορη διαδικασία σκλήρυνσης χωρίς χημικές αντιδράσεις και μπορούν να υποστούν ταχεία επεξεργασία. Οι συνήθεις θερμοπλαστικές ρητίνες περιλαμβάνουν πολυπροπυλένιο, νάιλον, πολυσουλφίδιο, πολυαιθερική αιθερική κετόνη, πολυαιθυλένιο και πολυαμίδιο.

Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά όπως το μέταλλο, τα κεραμικά και τα μη ενισχυμένα πλαστικά, τα σύνθετα υλικά διέλασης ενισχυμένα με υαλονήματα έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Διαθέτουν μοναδικές δυνατότητες προσαρμοσμένου σχεδιασμού για την κάλυψη συγκεκριμένων απαιτήσεων προϊόντος.

Πλεονεκτήματα τουΈξοδοςΣύνθετα Υλικά:

1. Αποδοτικότητα κατασκευής: Η χύτευση με έλξη είναι μια συνεχής διαδικασία με πλεονεκτήματα όπως υψηλός όγκος παραγωγής, χαμηλότερο κόστος και ταχύτεροι χρόνοι παράδοσης σε σύγκριση με εναλλακτικές μεθόδους κατασκευής σύνθετων υλικών.

2. Υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος: Τα σύνθετα υλικά με εξέλαση είναι ισχυρά και άκαμπτα αλλά ελαφριά. Τα σύνθετα υλικά με εξέλαση από ίνες άνθρακα είναι σημαντικά ελαφρύτερα από τα μέταλλα και άλλα υλικά, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές ευαίσθητες στο βάρος στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία και τις μεταφορές.

3. Αντοχή στη διάβρωση: Τα σύνθετα υλικά FRP παρουσιάζουν ισχυρή αντοχή στη διάβρωση, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές σε βιομηχανίες όπως η χημική επεξεργασία, η ναυτιλία, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.

4. Ηλεκτρική μόνωση: Τα εξελασμένα φύλλα υαλοβάμβακα μπορούν να σχεδιαστούν ώστε να είναι μη αγώγιμα, καθιστώντας τα ιδανική επιλογή για ηλεκτρικές εφαρμογές που απαιτούν διηλεκτρική απόδοση.
Διαστατική σταθερότητα: Τα σύνθετα υλικά με έλξη δεν παραμορφώνονται ούτε ραγίζουν με την πάροδο του χρόνου, κάτι που είναι κρίσιμο για εφαρμογές με ακριβείς ανοχές.

5. Προσαρμοσμένος Σχεδιασμός: Τα εξαρτήματα διέλασης μπορούν να κατασκευαστούν σε διάφορα σχήματα και μεγέθη, όπως ράβδοι, σωλήνες, δοκοί και πιο σύνθετα προφίλ. Είναι ιδιαίτερα προσαρμόσιμα, επιτρέποντας παραλλαγές σχεδιασμού στον τύπο ινών, τον όγκο ινών, τον τύπο ρητίνης, το πέπλο επιφάνειας και την επεξεργασία για την κάλυψη συγκεκριμένων απαιτήσεων απόδοσης και εφαρμογής.

Μειονεκτήματα της χρήσηςpεξώθησηΣύνθετα Υλικά:

1. Περιορισμένα Γεωμετρικά Σχήματα: Τα σύνθετα υλικά με εξέλαση περιορίζονται σε εξαρτήματα με σταθερές ή σχεδόν σταθερές διατομές λόγω της συνεχούς διαδικασίας κατασκευής όπου υλικό ενισχυμένο με ίνες τραβιέται μέσα από καλούπια.

2. Υψηλό κόστος κατασκευής: Τα καλούπια που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με έλξη μπορεί να είναι ακριβά. Πρέπει να κατασκευάζονται από υλικά υψηλής ποιότητας ικανά να αντέχουν τη θερμότητα και την πίεση της διαδικασίας έλξης και πρέπει να παράγονται με αυστηρές ανοχές κατεργασίας.

3. Χαμηλή εγκάρσια αντοχή: Η εγκάρσια αντοχή των σύνθετων υλικών εξέλασης είναι χαμηλότερη από τη διαμήκη αντοχή, καθιστώντας τα ασθενέστερα στην κατεύθυνση κάθετη προς τις ίνες. Αυτό μπορεί να αντιμετωπιστεί με την ενσωμάτωση πολυαξονικών υφασμάτων ή ινών κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εξέλασης.

4. Δύσκολη Επισκευή: Εάν τα σύνθετα υλικά Pultrusion έχουν υποστεί ζημιά, η επισκευή τους μπορεί να είναι δύσκολη. Ολόκληρα τα εξαρτήματα ενδέχεται να χρειαστούν αντικατάσταση, η οποία μπορεί να είναι δαπανηρή και χρονοβόρα.

Εφαρμογές τουΈξοδοςΣύνθετα ΥλικάpεξώθησηΤα σύνθετα υλικά βρίσκουν εκτεταμένες εφαρμογές σε διάφορους κλάδους, όπως:

1. Αεροδιαστημική: Εξαρτήματα για αεροσκάφη και διαστημόπλοια, όπως επιφάνειες ελέγχου, σύστημα προσγείωσης και δομικά στηρίγματα.

2. Αυτοκινητοβιομηχανία: Εξαρτήματα αυτοκινήτων, συμπεριλαμβανομένων αξόνων κίνησης, προφυλακτήρων και εξαρτημάτων ανάρτησης.

3. Υποδομές: Ενισχύσεις και εξαρτήματα για υποδομές, όπως στρωτήρες, καταστρώματα γεφυρών, επισκευή και ενίσχυση σκυροδέματος, στύλοι κοινής ωφέλειας, ηλεκτρικοί μονωτές και εγκάρσιοι βραχίονες.

4. Χημική επεξεργασία: Εξοπλισμός χημικής επεξεργασίας όπως σωλήνες και σχάρες δαπέδου.

Ιατρική: Ενίσχυση για σιδεράκια και άξονες ενδοσκοπικού καθετήρα.

5. Ναυτιλία: Εφαρμογές για θαλάσσιες εφαρμογές, όπως ιστία, σανίδες, πασσάλους αποβάθρας, πίρους αγκύρωσης και αποβάθρες.

6. Πετρέλαιο και Φυσικό Αέριο: Εφαρμογές πετρελαίου και φυσικού αερίου, συμπεριλαμβανομένων κεφαλών φρεατίων, αγωγών, ράβδων αντλιών και πλατφορμών.

7. Αιολική Ενέργεια: Εξαρτήματα για πτερύγια ανεμογεννητριών, όπως ενισχύσεις πτερυγίων, καλύμματα δοκών και ενισχύσεις ρίζας.

8. Αθλητικός Εξοπλισμός: Στοιχεία που απαιτούν σταθερές διατομές, όπως σκι, μπαστούνια του σκι, εξοπλισμός γκολφ, κουπιά, εξαρτήματα τοξοβολίας και μπαστούνια σκηνής.

Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μέταλλα και πλαστικά, τα σύνθετα υλικά Pultrusion προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα. Εάν είστε μηχανικός υλικών που αναζητά σύνθετα υλικά υψηλής απόδοσης για την εφαρμογή σας, τα σύνθετα υλικά Pultrusion αποτελούν μια βιώσιμη επιλογή.