Komposiiteille on laaja valikoima raaka -aineita, mukaan lukien hartsit, kuidut ja ydinmateriaalit, ja jokaisella materiaalilla on omat ainutlaatuiset lujuuden, jäykkyyden, sitkeyden ja lämmönvakauden ominaisuudet, joilla on vaihtelevat kustannukset ja sato. Komposiittimateriaalin lopullinen suorituskyky kokonaisuutena ei kuitenkaan liity vain hartsimatriisiin ja kuituihin (samoin kuin voileipämateriaalirakenteen ydinmateriaaliin), vaan myös läheisesti rakenteen materiaalien suunnittelumenetelmään ja valmistusprosessiin. Tässä artikkelissa esittelemme komposiittien yleisesti käytetyt valmistusmenetelmät, kunkin menetelmän tärkeimmät vaikuttavat tekijät ja kuinka raaka -aineet valitaan eri prosesseille.
Ruiskuvalu
1, menetelmän kuvaus: oikotie kuitun vahvistusmateriaali- ja hartsijärjestelmä samanaikaisesti ruiskutettiin muottiin ja kovetettiin sitten ilmakehän paineen alla muovausprosessin lämpökovettuviin komposiittituotteisiin.
2. Materiaalin valinta:
Hartsi: lähinnä polyesteri
Kuitu: karkea lasikuitulanka
Ydinmateriaali: Ei mitään, on yhdistettävä pelkästään vaneriin
3. Tärkeimmät edut:
1) käsityön pitkä historia
2) Alhaiset kustannukset, nopeasti kuidun ja hartsin asettaminen
3) Alhaiset muotikustannukset
4, tärkeimmät haitat:
1) Vaneri on helppo muodostaa hartsirikas alue, korkea paino
2) voidaan käyttää vain oikotie kuituja, jotka rajoittavat vakavasti vanerin mekaanisia ominaisuuksia.
3) Suihkumisen helpottamiseksi hartsin viskositeetin on oltava riittävän alhainen, menettäen komposiittimateriaalin mekaaniset ja lämpöominaisuudet.
4) Suihkahartsin korkea styreenisisältö tarkoittaa, että operaattorilla on suuri potentiaalinen vaara, ja matala viskositeetti tarkoittaa, että hartsi voi helposti tunkeutua työntekijän työvaatteisiin ja joutua suoraan kosketukseen ihoon.
5) Haihtuvan styreenin keskittyminen ilmassa on vaikea täyttää lakisääteisiä vaatimuksia.
5. Tyypilliset sovellukset:
Yksinkertainen aita, matalan kuorman rakennepaneelit, kuten vaihtovelkakirjalaudat, kuorma -autojen oikeudenmukaiset, kylpyammeet ja pienet veneet.
Kädensyöttömuovaus
1, menetelmän kuvaus: Sisällytä hartsit manuaalisesti kuiduihin, kuidut voidaan kudottaa, punottu, ommeltu tai sidottu ja muut vahvistusmenetelmät, käsin asetusmuovaus tehdään yleensä rullalla tai harjalla ja sitten hartsi puristetaan liimarullalla, jotta se tunkeutuu kuituihin. Vaneri asetetaan normaalin paineen alaisena parantamiseksi.
2. Materiaalin valinta:
Hartsi: Ei vaatimuksia, epoksia, polyesteriä, polyeteenipohjaista esteriä, fenolihartseja on saatavana
Kuitu: Ei vaatimuksia, mutta suuremman aramidikuidun peruspainoa on vaikea tunkeutua käsin ladattuun
Ydinmateriaali: Ei vaatimusta
3, tärkeimmät edut:
1) Pitkä tekniikan historia
2) Helppo oppia
3) Matala muotikustannus, jos käytetään huoneenlämpöistä kovetushartsia
4) Laaja valikoima materiaaleja ja toimittajia
5) Korkea kuitupitoisuus, pidemmät kuidut kuin ruiskutusprosessi
4, tärkeimmät haitat:
1) Hartsin sekoittaminen, laminaattihartsipitoisuus ja laatu liittyvät läheisesti operaattorin pätevyyteen, on vaikeaa saada vähän hartsipitoisuutta ja laminaatin alhaisen huokoisuuden
2) Hartsin terveys- ja turvallisuusriskejä, mitä alhaisempi käden asettamisen hartsin molekyylipaino, sitä suurempi mahdollinen terveysuhka on, sitä alhaisempi viskositeetti tarkoittaa, että hartsi tunkeutuu todennäköisemmin työntekijöiden työvaatteisiin ja joutuu siten suoraan kosketukseen ihoon.
3) Jos hyvää ilmanvaihtoa ei ole asennettu, polyesteristä ja polyeteenipohjaisista estereistä haihtuneiden styreenien pitoisuus on vaikea täyttää lakisääteisiä vaatimuksia
4) Käsin passihartsin viskositeetin on oltava erittäin alhainen, joten styreenin tai muiden liuottimien pitoisuuden on oltava korkea, mikä menettää komposiittimateriaalin mekaaniset/lämpöominaisuudet.
5) Tyypilliset sovellukset: Tuuliturbiinin tavanomaiset terät, massatuotetut veneet, arkkitehtuurimallit.
Tyhjiöpussi
1. Menetelmän kuvaus: Tyhjiöpysausprosessi on yllä olevan käsin laiminlyöntiprosessin jatko, ts. Muodikerroksen tiivistäminen muovikalvoa on käsin laiminlyönnin vanerikokous, joka käyttää ilmakehän painetta vaneriin, jotta voidaan saavuttaa uuteen ja kiristyvä vaikutus komposiittimateriaalin laadun parantamiseksi.
2. Materiaalin valinta:
Hartsi: Pääasiassa epoksi- ja fenolihartsit, polyesteri- ja polyeteenipohjainen esteri ei ole sovellettavissa, koska ne sisältävät styreeniä, haihtumista tyhjiöpumppuun
Kuitu: Ei vaatimusta, vaikka suurempien kuitujen peruspaino voidaan tunkeutua paineeseen
Ydinmateriaali: Ei vaatimusta
3. Tärkeimmät edut:
1) Suurempi kuitupitoisuus kuin tavallinen käsiprosessi voidaan saavuttaa
2) Tyhjöllinen suhde on alhaisempi kuin tavallinen käsiprosessi.
3) Negatiivisessa paineessa hartsi virtaa riittävästi kuitujen tunkeutumisen asteen parantamiseksi, tietysti osa hartsista absorboi tyhjiötarvikkeet
4) Terveys ja turvallisuus: Tyhjiöpysausprosessi voi vähentää haihtuvien aineiden vapautumista kovetusprosessin aikana
4, tärkeimmät haitat:
1) Lisäprosessi lisää työvoiman kustannuksia ja kertakäyttöisiä tyhjiöpussi -materiaaleja
2) Operaattoreille korkeammat taitovaatimukset
3) Hartsisisällön hartsin sekoittaminen ja hallinta riippuu suurelta osin operaattorin pätevyydestä
4) Vaikka tyhjiöpussit vähentävät haihtuvien aineiden vapautumista, operaattorin terveysriski on edelleen korkeampi kuin infuusio- tai prepreg -prosessi
5, Tyypilliset sovellukset: Suuri koko, yhden rajoitetun erän jahtit, kilpa -autojen osat, ydinmateriaalin sidoksen laivanrakennusprosessi.
Mutkanmuovaus
1. Menetelmän kuvaus: Käämitysprosessia käytetään periaatteessa onttojen, pyöreiden tai soikean muotoisten rakenteellisten osien, kuten putkien ja kourujen valmistukseen. Kuitukimipit on hartsilla kyllästetty ja sitten haavoitetaan mandrelilla eri suuntiin. Prosessia hallitsevat käämityskone ja mandrel -nopeus.
2. Materiaalin valinta:
Hartsi: Ei vaatimuksia, kuten epoksi, polyesteri, polyeteenipohjainen esteri ja fenolihartsi jne.
Kuitu: Ei vaatimuksia, kuitukehyksen kuitukimppujen suoraa käyttöä, ei tarvitse kutoa tai ompelua kuidun kankaaseen
Ydinmateriaali: Ei vaatimusta, mutta iho on yleensä yksikerroksinen komposiittimateriaali
3. Tärkeimmät edut:
(1) Nopea tuotannonopeus on taloudellinen ja kohtuullinen tapa asettua
(2) Hartsi -pitoisuutta voidaan hallita mittaamalla hartsin uran läpi kulkevien kuitukimppujen kuljettaman hartsin määrä.
(3) Minimoi kuitukustannukset, ei välitason kudontaprosessia
(4) Erinomainen rakenteellinen suoritus
4. Tärkeimmät haitat:
(1) Prosessi on rajoitettu pyöreisiin onttoihin rakenteisiin.
(2) Kuituja ei ole helposti ja tarkasti järjestetty komponentin aksiaalista suuntaa pitkin
(3) Suurten rakenteellisten osien positiivisen muovaamisen korkeammat kustannukset
(4) Rakenteen ulkopinta ei ole muotin pinta, joten estetiikka on huonompi
(5) Matalan viskositeettihartsin käytön on kiinnitettävä huomiota mekaanisiin ominaisuuksiin sekä terveys- ja turvallisuussuorituskykyyn
Tyypilliset sovellukset: Kemialliset varastosäiliöt ja putket, sylinterit, palontorjunta-hengityssäiliöt.
Pultruusiomuovaus
1. Menetelmän kuvaus: Polbbin -pidikkeestä piirretty kuitukimppu, joka on kyllästynyt liimalla lämmityslevyn läpi, lämmityslevyssä kuidun tunkeutumisen hartsin loppuun saattamiseksi ja hartsin pitoisuuden hallitsemiseksi ja lopulta materiaali parannetaan vaadittavaan muotoon; Tämä kiinteän kovetetun tuotteen muoto leikataan mekaanisesti eripituiksi. Kuidut voivat myös päästä keittolevyyn muihin suuntiin kuin 0 asteeseen. Urtruusio ja venytysmuovaus on jatkuva tuotantoprosessi, ja tuotteen poikkileikkauksella on yleensä kiinteä muoto, mikä mahdollistaa pienet variaatiot. Kuljetaan kiinnitetyn materiaalin keittolevyn läpi kiinnitettynä ja leviää muottiin välittömästi kovettaen, vaikka tällainen prosessi on vähemmän jatkuvaa, mutta voi saavuttaa poikkileikkauksen muodonmuutoksen.
2. Materiaalin valinta:
Hartsi: Yleensä epoksi, polyesteri, polyeteenipohjainen esteri ja fenolihartsi jne.
Kuitu: Ei vaatimusta
Ydinmateriaali: Ei yleisesti käytetty
3. Tärkeimmät edut:
(1) Nopea tuotannonopeus on taloudellinen ja kohtuullinen tapa edeltävän kaste- ja parantamiseen
(2) hartsisisällön tarkka hallinta
(3) Kuitukustannusten minimointi, keskitason kudontaprosessi
(4) Erinomaiset rakenteelliset ominaisuudet, koska kuitukimkit on järjestetty suoriin linjoihin, kuitutilavuusosuus on korkea
(5) Kuitujen tunkeutumisalue voidaan kokonaan suljettu haihtuvien aaltojen vapautumisen vähentämiseksi
4. Tärkeimmät haitat:
(1) Prosessi rajoittaa poikkileikkauksen muotoa
(2) Lämmityslevyn korkeammat kustannukset
5. Tyypilliset sovellukset: kotelärakenteiden, siltojen, tikkaiden ja aidojen palkit ja ristikot.
Hartsinsiirtomuovausprosessi (RTM)
1. Menetelmän kuvaus: Kuivat kuidut on asetettu alempaan muottiin, joka voidaan paineta ennalta painostamaan, jotta kuidut sopivat muotin muotoon niin paljon kuin mahdollista ja sidoksissa; Sitten ylämuotti kiinnitetään alempaan muottiin ontelon muodostamiseksi, ja sitten hartsi injektoidaan onteloon. Yleisesti käytetään tyhjiöavustettua hartsin injektiota ja kuitujen tunkeutumista, joka tunnetaan nimellä tyhjiöavusteinen hartsin injektio (VARI). Kun kuidun tunkeutuminen on valmis, hartsin esittelyventtiili on suljettu ja komposiitti paranee. Hartsin injektio ja kovetus voidaan tehdä joko huoneenlämpötilassa tai lämmitetyissä olosuhteissa.
2. Materiaalin valinta:
Hartsi: Yleensä epoksi, polyesteri, polyvinyyliesteri ja fenolihartsi, bismaleimidihartsia voidaan käyttää korkeassa lämpötilassa
Kuitu: Ei vaatimusta. Ompelukuitu sopii paremmin tähän prosessiin, koska kuitukimpun välinen kuilu edistää hartsinsiirtoa; Erityisesti kehitettyjä kuituja voi edistää hartsivirtaa
Ydinmateriaali: Solukahva ei ole sopiva, koska hunajakennon solut täytetään hartsilla ja paine aiheuttaa myös vaahdon romahtamisen.
3. Tärkeimmät edut:
(1) korkeampi kuidun tilavuusosuus, alhainen huokoisuus
(2) Terveys ja turvallisuus, puhdas ja siisti toimintaympäristö, kun hartsi on täysin suljettu.
(3) vähentää synnytyksen käyttöä
(4) Rakenteellisten osien ylä- ja alapuolet ovat valettuja pintoja, mikä on helppoa seuraavaa pintakäsittelyä varten.
4. Tärkeimmät haitat:
(1) Yhdessä käytetyt muotit ovat kalliita, raskaita ja suhteellisen tilaa vieviä, jotta kestävät suuremman paineen.
(2) rajoitettu pienten osien valmistukseen
(3) Tasaamattomat alueet voivat helposti esiintyä, mikä johtaa suureen määrään romua
5. Tyypilliset sovellukset: Pienet ja monimutkaiset avaruussukkula- ja autoosat, junapaikat.
Viestin aika: elokuu 08-2024
