Proceso de pultrusiónes un método de producción continua de perfiles de material compuesto.Impregna rovings de fibra de vidrio sin torcer y otros materiales de refuerzo continuo, esteras de superficie de poliéster, etc., y los saca del molde continuamente después de curar en el molde, formando así un proceso de producción automatizado para productos de pultrusión.
Los productos producidos por el proceso de pultrusión tienen una mayor resistencia a la tracción que el acero ordinario.La capa rica en resina en la superficie hace que tenga buena resistencia a la corrosión, por lo que es el mejor producto para reemplazar el acero en proyectos con ambientes corrosivos, y es ampliamente utilizado en transporte, electricidad, aislamiento eléctrico, industria química, minería, marina , barcos, ambiente y vida corrosivos, varios campos civiles.
Proceso de pultrusión
Hay muchas formas de proceso de moldeo por pultrusión y hay muchos métodos de clasificación.Tales como intermitente y continuo, vertical y horizontal, húmedo y seco, tracción de oruga y tracción de sujeción, curado en molde y curado en gel dentro del molde fuera del molde, los métodos de calentamiento incluyen calentamiento eléctrico, calentamiento por infrarrojos, calentamiento de alta frecuencia, calentamiento por microondas o calefacción combinada, etc
El flujo de proceso típico del moldeo por pultrusión es:
Arreglo de mechas de fibra de vidrio – Inmersión – Preformado – Moldeado por extrusión y curado – Extracción – Corte – Productos
Composición del equipo de moldeo por pultrusión
1. Sistema de transporte de material de refuerzo: como fileta, dispositivo de extensión de fieltro, orificio de hilo, etc.
2. Impregnación con resina: la impregnación en tanque directo es el método más utilizado.Durante todo el proceso de impregnación, la disposición de las fibras y las esteras debe ser muy ordenada.
3. Preformado: Los materiales de refuerzo impregnados pasan a través del dispositivo de preformado y se pasan cuidadosamente de manera continua para asegurar su posición relativa, acercándose gradualmente a la forma final del producto y extruyendo el exceso de resina antes de ingresar al molde.Formado y curado.
4. Molde: El molde se diseña bajo las condiciones determinadas por el sistema.De acuerdo con la curva exotérmica de curado de la resina y el rendimiento de fricción entre el material y el molde, el molde se divide en tres zonas de calentamiento diferentes y la temperatura está determinada por el rendimiento del sistema de resina.El molde es la parte más crítica en el proceso de pultrusión y la longitud de un molde típico oscila entre 0,6 y 1,2 m.
5. Dispositivo de tracción: El dispositivo de tracción en sí puede ser un extractor de orugas o dos dispositivos de sujeción alternativos para garantizar un movimiento continuo.
6. Dispositivo de corte: El perfil se corta de acuerdo con la longitud requerida por una sierra de corte automática de movimiento síncrono.
La función de la matriz de formación es realizar la compactación, formación y curado de la pieza en bruto.El tamaño de la sección del molde debe tener en cuenta la contracción de moldeo de la resina.La longitud del molde está relacionada con la velocidad de curado, la temperatura del molde, el tamaño del producto, la velocidad de pultrusión, las propiedades de los materiales de refuerzo, etc., generalmente entre 600 y 1200 mm.La suavidad de la cavidad del molde debe ser alta para reducir la fricción, prolongar la vida útil y ser fácil de desmoldar.Por lo general, se usa calentamiento eléctrico y el calentamiento por microondas se usa para materiales compuestos de alto rendimiento.Se requiere un dispositivo de enfriamiento en la boca del molde para evitar que el pegamento se cure prematuramente.El proceso de inmersión controla principalmente la densidad relativa (viscosidad) y el tiempo de inmersión del pegamento.Sus requisitos y factores de influencia son los mismos que los del prepreg.
El proceso de moldeo por curado domina principalmente la temperatura de moldeo, la distribución de temperatura del molde y el tiempo que tarda el material en pasar por el molde (velocidad de pultrusión), que es el proceso clave del proceso de moldeo por pultrusión.Durante el proceso de pultrusión, se producen una serie de complejos cambios físicos, químicos y fisicoquímicos cuando el preimpregnado pasa por el molde, lo que no se ha entendido bien hasta ahora.En términos generales, el molde se puede dividir en tres regiones según el estado del preimpregnado cuando pasa por el molde.El refuerzo se mueve a través del molde a una velocidad constante, mientras que la resina no lo hace.El comportamiento de la resina a la entrada del molde es similar al del fluido newtoniano.La resistencia viscosa entre la resina y la superficie de la pared interior del molde ralentiza la velocidad de avance de la resina y vuelve gradualmente al nivel equivalente al de la fibra a medida que aumenta la distancia desde la superficie interior del molde.
Durante el proceso de avance del preimpregnado, la resina sufre una reacción de reticulación cuando se calienta, la viscosidad disminuye, la resistencia viscosa aumenta y comienza a gelificarse y entrar en la zona de gelificación.Gradualmente endurece, encoge y se separa del molde.La resina avanza uniformemente a la misma velocidad que las fibras.Continúe curando con calor en la zona de curado y asegúrese de que se alcance el grado de curado especificado cuando se desmolde.La temperatura de curado suele ser mayor que el pico del pico exotérmico del pegamento, y la temperatura, el tiempo de gelificación y la velocidad de tracción coinciden.La temperatura en la zona de precalentamiento debe ser más baja y la distribución de la temperatura debe controlarse para que el pico exotérmico de curado aparezca en el medio del molde y el punto de desprendimiento se controle en el medio del molde.La diferencia de temperatura entre las tres secciones se controla a 20-30 °C y el gradiente de temperatura no debe ser demasiado grande.También se debe considerar el efecto de las reacciones de curado exotérmicas.Por lo general, se utilizan tres pares de sistemas de calefacción para controlar la temperatura de las tres áreas respectivamente.
La tracción es la clave para garantizar la liberación suave del producto.La magnitud de la fuerza de tracción depende del esfuerzo cortante en la interfaz entre el producto y el molde.El esfuerzo cortante disminuyó con el aumento de la velocidad de tracción y aparecieron tres picos en la entrada, el medio y la salida del dado.El pico en la población se produce por el arrastre viscoso de la resina allí.Su tamaño depende de la naturaleza del fluido viscoso de la resina, la temperatura a la entrada y el contenido de relleno.En el molde, la viscosidad de la resina disminuye con el aumento de la temperatura y disminuye el esfuerzo cortante.A medida que avanza la reacción de curado, aumentan la viscosidad y el esfuerzo cortante.El segundo pico corresponde al punto de desenganche y disminuye sustancialmente al aumentar la velocidad de remolque.El tercer pico está a la salida, que es causado por la fricción entre el producto y la pared interior del molde después de la solidificación, y su valor es relativamente pequeño.La tracción es importante en el control de procesos.Para suavizar la superficie del producto, se requiere que el esfuerzo cortante (el segundo valor máximo) en el punto de partida sea pequeño, y debe separarse del molde lo antes posible.El cambio de tracción refleja el estado de reacción del producto en el molde y está relacionado con el contenido de fibra, la forma y el tamaño del producto, el desmoldeante, la temperatura, la velocidad de tracción, etc.
Hora de publicación: 02-dic-2022