Quais produtos são adequados para o processo de pultrusão?

Quais produtos são adequados para o processo de pultrusão?

Discutindo os prós e contras dos materiais compósitos de pultrusão e suas aplicações

Materiais Compostos da Ásia (Tailândia) CO., Ltd

Os pioneiros da indústria de fibra de vidro na Tailândia

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PultrusãoMateriais compostossão compósitos de polímero reforçado com fibra de alto desempenho (FRP) fabricados usando um processo contínuo conhecido como pultrusão.

Nesse processo, as fibras contínuas (como vidro ou carbono) são puxadas através de um banho de resina termoestiva (como resina epóxi, poliéster ou éster de vinil) e, em seguida, os moldes são usados ​​para moldar o material conforme desejado. A resina então cura, formando um produto composto sólido, leve e durável.

PultrusãoResinas 

A resina da matriz é um componente crucial dos materiais compósitos de pultrusão. As resinas de pultrusão comuns incluem epóxi, poliuretano, éster fenólico, vinil e os sistemas de resina termoplástica recentemente estudada. Devido às características dos materiais compósitos de pultrusão, a resina da matriz precisa ter baixa viscosidade e taxas de reação rápidas em altas temperaturas. Ao escolher a resina da matriz, fatores como a taxa de reação de pultrusão e a viscosidade da resina precisam ser considerados. A alta viscosidade pode afetar o efeito de lubrificação durante a fabricação de produtos.

Resina epóxi 

Materiais compósitos de pultrusão preparados com resinas de pultrusão epóxi exibem alta resistência e podem ser usados ​​em condições de alta temperatura, com uma curadora rápida

velocidade. No entanto, desafios como a fragilidade material, o período de aplicabilidade curta, a baixa permeabilidade e a alta temperatura de cura limitam o desenvolvimento da indústria de energia eólica na China, particularmente na lâmina da turbina eólica e nos materiais radiculares.

Poliuretano 

A resina de poliuretano tem menor viscosidade, permitindo um maior teor de fibra de vidro em comparação com resinas de poliéster ou éster de vinil. Isso resulta em materiais compósitos de poliuretano de pultrusão com um módulo de flexão de elasticidade próximo ao do alumínio. O poliuretano exibe excelente desempenho de processamento em comparação com outras resinas.

Resina fenólica 

Nos últimos anos, materiais compósitos de pultrusão usando resina fenólica ganharam atenção devido à sua baixa toxicidade, baixa emissão de fumaça, resistência à chama e encontraram aplicações em áreas como transporte ferroviário, plataformas de perfuração de petróleo offshore, oficinas de corrosão química e pipelines. No entanto, as reações tradicionais de cura de resina fenólica são lentas, resultando em longos ciclos de moldagem e a formação de bolhas durante a rápida produção contínua, afetando o desempenho do produto. Os sistemas de catálise ácida são frequentemente usados ​​para superar esses desafios.

Resina éster de vinil 

Resina de álcool éster de vinil apresenta excelentes propriedades mecânicas, resistência ao calor, resistência à corrosão e cura rápida. Por volta do ano de 2000, foi uma das resinas preferidas para produtos de pultrusão.

Resina termoplástica 

Os compósitos termoplásticos superam as desvantagens ambientais dos compósitos termoestores, oferecendo forte flexibilidade, resistência ao impacto, boa tolerância a danos e propriedades de amortecimento. Eles resistem à corrosão química e ambiental, têm um processo de cura rápido sem reações químicas e podem ser processadas rapidamente. As resinas termoplásticas comuns incluem polipropileno, nylon, polissulfeto, cetona de poliéter, polietileno e poliamida.

Comparados aos materiais tradicionais, como metal, cerâmica e plásticos não reforçados, os compósitos de pultrusão reforçados com fibra de vidro têm várias vantagens. Eles possuem recursos exclusivos de design personalizado para atender aos requisitos específicos do produto.

Vantagens dePultrusãoMateriais compostos:

1. Manufatura eficiência: A moldagem por pultrusão é um processo contínuo com vantagens, como alto volume de produção, custos mais baixos e tempos de entrega mais rápidos em comparação com métodos alternativos de fabricação composta.

2. Alta proporção de força / peso: Os materiais compósitos de pultrusão são fortes e rígidos, mas leves. As pultrusões de fibra de carbono são significativamente mais leves que os metais e outros materiais, tornando-os adequados para aplicações sensíveis ao peso em aeroespacial, automotivo e transporte.

3. Resistência da corrosão: Os compósitos FRP exibem forte resistência à corrosão, tornando -os adequados para aplicações em indústrias como processamento químico, marinho, petróleo e gás natural.

4. Isolamento elétrico: as pultrusões de fibra de vidro podem ser projetadas para não ser condutas, tornando-as uma escolha ideal para aplicações elétricas que requerem desempenho dielétrico.
Estabilidade dimensional: os materiais compósitos de pultrusão não se deformam ou racham ao longo do tempo, o que é crucial para aplicações com tolerâncias precisas.

5. Projeto do cliente: Os componentes de pultrusão podem ser fabricados em várias formas e tamanhos, incluindo hastes, tubos, vigas e perfis mais complexos. Eles são altamente personalizáveis, permitindo variações de design no tipo de fibra, volume de fibra, tipo de resina, véu de superfície e tratamento para atender aos requisitos específicos de desempenho e aplicação.

Desvantagens do usopultrusãoMateriais Compostos:

1. Formas geométricas limitadas: os materiais compósitos de pultrusão são limitados a componentes com seções transversais constantes ou quase constantes devido ao processo de fabricação contínuo, onde o material reforçado com fibra é puxado através de moldes.

2. Altos custos de fabricação: Os moldes usados ​​na moldagem por pultrusão podem ser caros. Eles precisam ser fabricados com materiais de alta qualidade capazes de suportar o calor e a pressão do processo de pultrusão e devem ser produzidos com tolerâncias estritas de usinagem.

3. Low Força transversal: A força transversal dos materiais compósitos de pultrusão é menor que a força longitudinal, tornando -os mais fracos na direção perpendicular às fibras. Isso pode ser abordado incorporando tecidos ou fibras multi-axiais durante o processo de pultrusão.

4. Reparo do DificiCult: Se os materiais compósitos de pultrusão estiverem danificados, repará -los poderá ser um desafio. Componentes inteiros podem precisar de substituição, o que pode ser caro e demorado.

Aplicações dePultrusãoMateriais compostospultrusãoOs materiais compostos encontram aplicações generalizadas em vários setores, incluindo:

1.Aerospace: Componentes para aeronaves e naves espaciais, como superfícies de controle, trem de pouso e suportes estruturais.

2.Automotivo: componentes automotivos, incluindo eixos de acionamento, pára -choques e componentes de suspensão.

3.Fra -estrutura: reforço e componentes para infraestrutura, como dormentes, decks de ponte, reparo e reforço de concreto, postes de utilidade, isoladores elétricos e armários cruzados.

4. Processamento químico: equipamentos de processamento químico, como tubos e grades de piso.

Médico: reforço para aparelhos e eixos de sonda endoscópicos.

5.Marine: Aplicações marítimas, incluindo mastros, ratços, estacas de docas, pinos de âncora e docas.

6.il e gás: aplicações de petróleo e gás, incluindo cabeças de poço, oleodutos, hastes de bomba e plataformas.

7. Energia do vento: componentes para lâminas de turbinas eólicas, como reforços de lâmina, tampas de escalas e reforços de raiz.

8. Equipamentos de esportes: componentes que exigem seções transversais constantes, como esquis, postes de esqui, equipamentos de golfe, remos, componentes de arco e flecha e postes.

Em comparação com metais e plásticos tradicionais, os materiais compósitos de pultrusão oferecem inúmeras vantagens. Se você é um engenheiro de materiais que buscam materiais compostos de alto desempenho para sua aplicação, os materiais compostos de pultrusão são uma escolha viável.