Produk apa yang cocok untuk proses pultrusion?

Produk apa yang cocok untuk proses pultrusion?

Mendiskusikan pro dan kontra bahan komposit pultrusion dan aplikasinya

Bahan Komposit Asia (Thailand) CO., Ltd

The Pioneers of Fiberglass Industry di Thailand

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

Pultrusionbahan gabunganadalah komposit polimer yang diperkuat serat (FRP) yang berkinerja tinggi yang diproduksi menggunakan proses kontinu yang dikenal sebagai pultrusi.

Dalam proses ini, serat kontinu (seperti kaca atau karbon) ditarik melalui rendaman resin termoseting (seperti resin epoksi, poliester, atau ester vinil), dan kemudian cetakan digunakan untuk membentuk bahan seperti yang diinginkan. Resin kemudian menyembuhkan, membentuk produk komposit yang solid, ringan, dan tahan lama.

PultrusionResin 

Resin matriks adalah komponen penting dari bahan komposit pultrusi. Resin pultrusi yang umum termasuk epoksi, poliuretan, fenolik, ester vinil, dan sistem resin termoplastik yang baru -baru ini dipelajari. Karena karakteristik bahan komposit pultrusi, resin matriks perlu memiliki viskositas rendah, laju reaksi cepat pada suhu tinggi. Saat memilih resin matriks, faktor -faktor seperti laju reaksi pultrusi dan viskositas resin perlu dipertimbangkan. Viskositas tinggi dapat mempengaruhi efek pelumasan selama pembuatan produk.

Resin epoksi 

Bahan komposit pultrusi yang disiapkan dengan resin pultrusi epoksi menunjukkan kekuatan tinggi dan dapat digunakan dalam kondisi suhu tinggi, dengan curing yang cepat

kecepatan. Namun, tantangan seperti kerapuhan material, periode penerapan yang singkat, permeabilitas yang buruk, dan suhu curing yang tinggi membatasi pengembangan industri tenaga angin di Cina, khususnya pada bilah turbin angin dan bahan akar.

Poliuretan 

Resin poliuretan memiliki viskositas yang lebih rendah, memungkinkan kandungan serat kaca yang lebih tinggi dibandingkan dengan resin ester poliester atau vinil. Hal ini menghasilkan bahan komposit poliuretan pultrusi yang memiliki modulus elastisitas lentur yang dekat dengan aluminium. Poliuretan menunjukkan kinerja pemrosesan yang sangat baik dibandingkan dengan resin lainnya.

Resin fenolik 

Dalam beberapa tahun terakhir, bahan komposit pultrusion menggunakan resin fenolik telah mendapatkan perhatian karena toksisitasnya yang rendah, emisi asap rendah, resistensi nyala, dan telah menemukan aplikasi di area seperti transportasi kereta api, platform pengeboran minyak lepas pantai, lokakarya tahan korosi kimia, dan saluran pipa. Namun, reaksi penyembuhan resin fenolik tradisional lambat, menghasilkan siklus cetakan yang panjang, dan pembentukan gelembung selama produksi kontinu yang cepat, mempengaruhi kinerja produk. Sistem katalisis asam sering digunakan untuk mengatasi tantangan ini.

Resin Ester Vinyl 

Resin alkohol ester vinil memiliki sifat mekanik yang sangat baik, ketahanan panas, ketahanan korosi, dan curing yang cepat. Sekitar tahun 2000, itu adalah salah satu resin yang disukai untuk produk pultrusion.

Resin termoplastik 

Komposit termoplastik mengatasi kelemahan lingkungan dari komposit termoseting, menawarkan fleksibilitas yang kuat, ketahanan benturan, toleransi kerusakan yang baik, dan sifat redaman. Mereka menahan korosi kimia dan lingkungan, memiliki proses curing yang cepat tanpa reaksi kimia, dan dapat diproses dengan cepat. Resin termoplastik umum termasuk polypropylene, nilon, polisulfida, keton polieter eter, polietilen, dan poliamida.

Dibandingkan dengan bahan tradisional seperti logam, keramik, dan plastik yang tidak diperkuat, komposit pultrusi yang diperkuat serat gelas memiliki beberapa keunggulan. Mereka memiliki kemampuan desain khusus yang unik untuk memenuhi persyaratan produk tertentu.

KeuntunganPultrusionBahan gabungan:

1. Efisiensi Manufaktur: Penyuling Pultrusion adalah proses berkelanjutan dengan keunggulan seperti volume produksi yang tinggi, biaya yang lebih rendah, dan waktu pengiriman yang lebih cepat dibandingkan dengan metode pembuatan komposit alternatif.

2. Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi: Bahan komposit pultrusion kuat dan kaku namun ringan. Pultrusi serat karbon secara signifikan lebih ringan dari logam dan bahan lainnya, membuatnya cocok untuk aplikasi yang peka terhadap berat badan dalam kedirgantaraan, otomotif, dan transportasi.

3. Resistensi Korosi: Komposit FRP menunjukkan resistensi korosi yang kuat, membuatnya cocok untuk aplikasi dalam industri seperti pemrosesan kimia, kelautan, minyak bumi, dan gas alam.

4. Insulasi Listrik: Pultrusi serat kaca dapat dirancang untuk menjadi non-konduktif, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi listrik yang membutuhkan kinerja dielektrik.
Stabilitas dimensi: Bahan komposit pultrusi tidak berubah bentuk atau retak dari waktu ke waktu, yang sangat penting untuk aplikasi dengan toleransi yang tepat.

5. Desain Kustom: Komponen pultrusi dapat diproduksi dalam berbagai bentuk dan ukuran, termasuk batang, tabung, balok, dan profil yang lebih kompleks. Mereka sangat dapat disesuaikan, memungkinkan variasi desain dalam jenis serat, volume serat, jenis resin, selubung permukaan, dan perawatan untuk memenuhi persyaratan kinerja dan aplikasi tertentu.

Kerugian menggunakanpUltrusiBahan Komposit:

1. Bentuk geometris yang Terbatas: Bahan Komposit Pultrusion terbatas pada komponen dengan penampang konstan atau hampir konstan karena proses pembuatan berkelanjutan di mana bahan yang diperkuat serat ditarik melalui cetakan.

2. Biaya pembuatan yang tinggi: Cetakan yang digunakan dalam cetakan pultrusi bisa mahal. Mereka perlu dibuat dari bahan berkualitas tinggi yang mampu menahan panas dan tekanan dari proses pultrusi, dan harus diproduksi dengan toleransi pemesinan yang ketat.

3. Kekuatan transversal yang lebih rendah: Kekuatan transversal bahan komposit pultrusi lebih rendah dari kekuatan longitudinal, membuatnya lebih lemah dalam arah tegak lurus terhadap serat. Ini dapat diatasi dengan memasukkan kain atau serat multi-aksial selama proses pultrusi.

4. Perbaikan yang berbeda: Jika bahan komposit pultrusi rusak, memperbaikinya bisa menjadi tantangan. Seluruh komponen mungkin perlu diganti, yang bisa mahal dan memakan waktu.

AplikasiPultrusionBahan gabunganpUltrusiBahan komposit menemukan aplikasi luas di berbagai industri, termasuk:

1.Aerospace: Komponen untuk pesawat terbang dan pesawat ruang angkasa, seperti permukaan kontrol, roda pendaratan, dan dukungan struktural.

2.Automotif: Komponen otomotif, termasuk poros penggerak, bumper, dan komponen suspensi.

3.Prastruktur: Penguatan dan komponen untuk infrastruktur, seperti tidur, geladak jembatan, perbaikan dan penguatan beton, kutub utilitas, isolator listrik, dan crossarms.

4. Pemrosesan Kimia: Peralatan pemrosesan kimia seperti pipa dan kisi -kisi lantai.

Medis: Penguatan untuk kawat gigi dan poros probe endoskopi.

5.Marine: Aplikasi laut, termasuk tiang, reng, dermaga dermaga, jangkar pin, dan dermaga.

6.Oil and Gas: Aplikasi minyak dan gas, termasuk kepala sumur, pipa, batang pompa, dan platform.

7. Buat energi: Komponen untuk bilah turbin angin, seperti bala bantuan blade, tutup spar, dan pengaku akar.

8. Peralatan SPORTS: Komponen yang membutuhkan penampang konstan, seperti ski, tiang ski, peralatan golf, dayung, komponen memanah, dan tiang tenda.

Dibandingkan dengan logam tradisional dan plastik, bahan komposit pultrusion menawarkan banyak keuntungan. Jika Anda seorang insinyur material yang mencari bahan komposit berkinerja tinggi untuk aplikasi Anda, bahan komposit pultrusion adalah pilihan yang layak.