تحليل عملية pultrusion المركبة

عملية بولتروسيونهي طريقة الإنتاج المستمر لمحات المواد المركبة.إنها تشرب جرافات الألياف الزجاجية غير الملتوية وغيرها من مواد التعزيز المستمرة ، وحصائر سطح البوليستر ، وما إلى ذلك ، وتجعلها تخرج من القالب باستمرار بعد المعالجة في القالب ، وبالتالي تشكل عملية إنتاج آلية لمنتجات pultrusion.

المنتجات التي تنتجها عملية pultrusion لديها قوة شد أعلى من الفولاذ العادي.الطبقة الغنية بالراتنج على السطح تجعلها تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ، لذلك فهي أفضل منتج لاستبدال الفولاذ في المشاريع ذات البيئات المسببة للتآكل ، وتستخدم على نطاق واسع في النقل ، والكهربائي ، والكهرباء ، والعزل الكهربائي ، والصناعات الكيماوية ، والتعدين ، والبحرية ، القوارب ، البيئة والحياة المسببة للتآكل ، المجالات المدنية المختلفة.

عملية بولتروسيون

هناك العديد من أشكال عملية تشكيل القوالب ، وهناك العديد من طرق التصنيف.مثل المتقطع والمستمر ، الرأسي والأفقي ، الرطب والجاف ، الجر الزاحف وجر التثبيت ، المعالجة في القالب وعلاج الهلام في القالب خارج القالب ، تشمل طرق التسخين التسخين الكهربائي ، التسخين بالأشعة تحت الحمراء ، التسخين عالي التردد ، تسخين الميكروويف أو التدفئة المشتركة ، إلخ.

تدفق العملية النموذجي لقولبة pultrusion هو:

ترتيب تجوال الألياف الزجاجية - الغمس - التشكيل المسبق - التشكيل بالبثق والمعالجة - السحب - القطع - المنتجات

تكوين معدات صب pultrusion

1. نظام نقل مواد التعزيز: مثل كريل ، جهاز نشر اللباد ، ثقب الغزل ، إلخ.

2. التشريب بالراتنج: تشريب الخزان المستقيم هو الطريقة الأكثر استخدامًا.أثناء عملية التشريب بأكملها ، يجب أن يكون ترتيب الألياف والحصائر أنيقًا جدًا.

3. التشكيل المسبق: تمر مواد التقوية المشبعة عبر جهاز التشكيل ويتم تمريرها بعناية بطريقة مستمرة من أجل ضمان وضعها النسبي ، وتقترب تدريجياً من الشكل النهائي للمنتج ، وبثق الراتنج الزائد قبل دخول القالب.التشكيل والمعالجة.

4. القالب: القالب مصمم تحت الظروف التي يحددها النظام.وفقًا لمنحنى المعالجة بالراتنج الطارد للحرارة وأداء الاحتكاك بين المادة والقالب ، يتم تقسيم القالب إلى ثلاث مناطق تسخين مختلفة ، ويتم تحديد درجة الحرارة من خلال أداء نظام الراتنج.القالب هو الجزء الأكثر أهمية في عملية pultrusion ، ويتراوح طول القالب النموذجي من 0.6 إلى 1.2m.

5. جهاز الجر: جهاز الجر نفسه يمكن أن يكون مجتذب من النوع الزاحف أو جهازي تثبيت متبادل لضمان الحركة المستمرة.

6. جهاز القطع: يتم قطع الملف الشخصي وفقًا للطول المطلوب بواسطة منشار قطع آلي متزامن.

تتمثل وظيفة قالب التشكيل في تحقيق ضغط وتشكيل ومعالجة الفراغ.يجب أن يأخذ حجم قسم القالب في الاعتبار انكماش صب الراتنج.يرتبط طول القالب بسرعة المعالجة ، ودرجة حرارة القالب ، وحجم المنتج ، وسرعة pultrusion ، وخصائص مواد التسليح ، وما إلى ذلك ، بشكل عام 600-1200 مم.يجب أن تكون نعومة تجويف القالب عالية لتقليل الاحتكاك ، وإطالة عمر الخدمة ، وسهولة إزالة القوالب.عادة ما يتم استخدام التسخين الكهربائي ، ويستخدم تسخين الميكروويف للمواد المركبة عالية الأداء.مطلوب جهاز تبريد في فم القالب لمنع الغراء من المعالجة المبكرة.تتحكم عملية الغمس بشكل أساسي في الكثافة النسبية (اللزوجة) ووقت غمس الغراء.متطلباته والعوامل المؤثرة هي نفسها متطلبات التقديم.

تتقن عملية القولبة المعالجة بشكل أساسي درجة حرارة التشكيل ، وتوزيع درجة حرارة القالب ، ووقت مرور المادة عبر القالب (سرعة pultrusion) ، وهي العملية الرئيسية لعملية صب pultrusion.أثناء عملية pultrusion ، تحدث سلسلة من التغييرات الفيزيائية والكيميائية والفيزيائية الكيميائية المعقدة عندما يمر التقديم المسبق عبر القالب ، والذي لم يتم فهمه جيدًا حتى الآن.بشكل عام ، يمكن تقسيم القالب إلى ثلاث مناطق وفقًا لحالة التقوية المسبقة عندما يمر عبر القالب.يتحرك التعزيز عبر القالب بسرعة ثابتة ، بينما لا يتحرك الراتنج.يشبه سلوك الراتنج عند مدخل القالب سلوك السائل النيوتوني.تعمل المقاومة اللزجة بين الراتينج وسطح الجدار الداخلي للقالب على إبطاء سرعة تقدم الراتنج ، وتعود تدريجيًا إلى المستوى المكافئ للألياف مع زيادة المسافة من السطح الداخلي للقالب.

أثناء عملية التقديم للتشكيل المسبق ، يخضع الراتينج لتفاعل ربط متقاطع عند تسخينه ، وتقل اللزوجة ، وتزداد المقاومة اللزجة ، ويبدأ في الهلام ودخول منطقة الهلام.تدريجيًا يصلب ويتقلص وينفصل عن القالب.يتحرك الراتينج للأمام بالتساوي بنفس سرعة الألياف.استمر في المعالجة تحت الحرارة في منطقة المعالجة ، وتأكد من تحقيق درجة المعالجة المحددة عند تحرير القالب.عادة ما تكون درجة حرارة المعالجة أكبر من ذروة الذروة الطاردة للحرارة للغراء ، وتكون درجة الحرارة ووقت الهلام وسرعة السحب متطابقة.يجب أن تكون درجة الحرارة في منطقة التسخين المسبق أقل ، ويجب التحكم في توزيع درجة الحرارة بحيث تظهر ذروة المعالجة الطاردة للحرارة في منتصف القالب ، ويتم التحكم في نقطة الفصل في منتصف القالب.يتم التحكم في فرق درجة الحرارة بين الأقسام الثلاثة عند 20-30 درجة مئوية ، ويجب ألا يكون تدرج درجة الحرارة كبيرًا جدًا.يجب أيضًا مراعاة تأثير تفاعلات المعالجة الطاردة للحرارة.عادة ، يتم استخدام ثلاثة أزواج من أنظمة التدفئة للتحكم في درجة حرارة المناطق الثلاثة على التوالي.

الجر هو المفتاح لضمان التحرير السلس للمنتج.يعتمد حجم قوة الجر على إجهاد قص الواجهة بين المنتج والقالب.انخفض إجهاد القص مع زيادة سرعة السحب ، وظهرت ثلاث قمم عند مدخل ووسط وخروج القالب.يتم إنتاج الذروة عند السكان عن طريق السحب اللزج للراتنج هناك.يعتمد حجمه على طبيعة السائل اللزج الراتينج ودرجة الحرارة عند المدخل ومحتوى الحشو.في القالب ، تقل لزوجة الراتنج مع زيادة درجة الحرارة ، ويقل إجهاد القص.مع استمرار تفاعل المعالجة ، تزداد اللزوجة وضغط القص.تتوافق القمة الثانية مع نقطة فك الاشتباك وتنخفض بشكل كبير مع زيادة سرعة القطر.الذروة الثالثة عند المخرج ، وهي ناتجة عن الاحتكاك بين المنتج والجدار الداخلي للقالب بعد التصلب ، وقيمته صغيرة نسبيًا.الجر مهم في التحكم في العملية.لجعل سطح المنتج ناعمًا ، يجب أن يكون إجهاد القص (قيمة الذروة الثانية) عند نقطة الانطلاق صغيرًا ، ويجب فصله عن القالب في أسرع وقت ممكن.يعكس تغيير الجر حالة تفاعل المنتج في القالب ، ويرتبط بمحتوى الألياف ، وشكل المنتج وحجمه ، وعامل التحرير ، ودرجة الحرارة ، وسرعة الجر ، إلخ.