Processo di pultrusioneè un metodo di produzione continua di profili in materiale composito.Impregna roving in fibra di vetro non attorcigliati e altri materiali di rinforzo continuo, stuoie di superficie in poliestere, ecc., e lo estrae continuamente dallo stampo dopo l'indurimento nello stampo, formando così un processo di produzione automatizzato per i prodotti di pultrusione.
I prodotti prodotti dal processo di pultrusione hanno una resistenza alla trazione maggiore rispetto all'acciaio ordinario.Lo strato ricco di resina sulla superficie gli conferisce una buona resistenza alla corrosione, quindi è il miglior prodotto per sostituire l'acciaio in progetti con ambienti corrosivi ed è ampiamente utilizzato nei trasporti, elettricista, isolamento elettrico, elettrico, industria chimica, miniere, marina , barche, ambiente e vita corrosivi, vari campi civili.
Processo di pultrusione
Esistono molte forme di processo di stampaggio della pultrusione e molti metodi di classificazione.Come intermittente e continuo, verticale e orizzontale, umido e secco, trazione cingolata e trazione di bloccaggio, polimerizzazione nello stampo e polimerizzazione del gel nello stampo all'esterno dello stampo, i metodi di riscaldamento includono riscaldamento elettrico, riscaldamento a infrarossi, riscaldamento ad alta frequenza, riscaldamento a microonde o riscaldamento combinato, ecc.
Il tipico flusso di processo dello stampaggio a pultrusione è:
Disposizione del roving in fibra di vetro – Immersione – Preformatura – Estrusione, stampaggio e indurimento – Estrazione – Taglio – Prodotti
Composizione dell'attrezzatura per lo stampaggio della pultrusione
1. Sistema di trasporto del materiale di rinforzo: come cantra, dispositivo di diffusione del feltro, foro del filo, ecc.
2. Impregnazione della resina: l'impregnazione diretta del serbatoio è il metodo più comunemente utilizzato.Durante l'intero processo di impregnazione, la disposizione delle fibre e dei materassini deve essere molto ordinata.
3. Preformatura: i materiali di rinforzo impregnati passano attraverso il dispositivo di preformatura e vengono accuratamente fatti passare in modo continuo per garantire la loro posizione relativa, avvicinandosi gradualmente alla forma finale del prodotto ed estrudendo la resina in eccesso prima di entrare nello stampo.Formatura e stagionatura.
4. Stampo: lo stampo è progettato nelle condizioni determinate dal sistema.In base alla curva esotermica di polimerizzazione della resina e alle prestazioni di attrito tra il materiale e lo stampo, lo stampo è suddiviso in tre diverse zone di riscaldamento e la temperatura è determinata dalle prestazioni del sistema di resina.Lo stampo è la parte più critica nel processo di pultrusione e la lunghezza di uno stampo tipico varia da 0,6 a 1,2 m.
5. Dispositivo di trazione: il dispositivo di trazione stesso può essere un estrattore di tipo cingolato o due dispositivi di bloccaggio alternativi per garantire un movimento continuo.
6. Dispositivo di taglio: il profilo viene tagliato in base alla lunghezza richiesta da una sega da taglio automatica con movimento sincrono.
La funzione dello stampo di formatura è quella di realizzare la compattazione, la formatura e l'indurimento del pezzo grezzo.Le dimensioni della sezione dello stampo devono tenere conto del ritiro della resina durante lo stampaggio.La lunghezza dello stampo è correlata alla velocità di indurimento, alla temperatura dello stampo, alle dimensioni del prodotto, alla velocità di pultrusione, alle proprietà dei materiali di rinforzo, ecc., generalmente 600-1200 mm.La levigatezza della cavità dello stampo dovrebbe essere elevata per ridurre l'attrito, prolungare la durata ed essere facile da sformare.Di solito viene utilizzato il riscaldamento elettrico e il riscaldamento a microonde viene utilizzato per materiali compositi ad alte prestazioni.È necessario un dispositivo di raffreddamento all'imboccatura dello stampo per evitare che la colla indurisca prematuramente.Il processo di immersione controlla principalmente la densità relativa (viscosità) e il tempo di immersione della colla.I suoi requisiti e fattori di influenza sono gli stessi del prepreg.
Il processo di stampaggio della polimerizzazione controlla principalmente la temperatura di stampaggio, la distribuzione della temperatura dello stampo e il tempo di passaggio del materiale attraverso lo stampo (velocità di pultrusione), che è il processo chiave del processo di stampaggio della pultrusione.Durante il processo di pultrusione, quando il prepreg passa attraverso lo stampo, si verificano una serie di complessi cambiamenti fisici, chimici e fisico-chimici, che fino ad ora non sono stati ben compresi.In generale, lo stampo può essere suddiviso in tre zone a seconda dello stato del prepreg quando passa attraverso lo stampo.Il rinforzo si muove attraverso lo stampo a velocità costante, mentre la resina no.Il comportamento della resina all'ingresso dello stampo è simile a quello del fluido newtoniano.La resistenza viscosa tra la resina e la superficie della parete interna dello stampo rallenta la velocità di avanzamento della resina, e ritorna gradualmente al livello equivalente a quello della fibra all'aumentare della distanza dalla superficie interna dello stampo.
Durante il processo di avanzamento del prepreg, la resina subisce una reazione di reticolazione quando riscaldata, la viscosità diminuisce, la resistenza viscosa aumenta e inizia a gelificare ed entrare nella zona del gel.A poco a poco si indurisce, si restringe e si separa dallo stampo.La resina avanza uniformemente alla stessa velocità delle fibre.Continuare a polimerizzare a caldo nella zona di polimerizzazione e assicurarsi che il grado di polimerizzazione specificato venga raggiunto quando lo stampo viene rilasciato.La temperatura di polimerizzazione è solitamente maggiore del picco del picco esotermico della colla e la temperatura, il tempo di gelificazione e la velocità di trazione sono abbinati.La temperatura nella zona di preriscaldamento dovrebbe essere più bassa e la distribuzione della temperatura dovrebbe essere controllata in modo che il picco esotermico di polimerizzazione appaia al centro dello stampo e il punto di distacco sia controllato al centro dello stampo.La differenza di temperatura tra le tre sezioni è controllata a 20-30°C e il gradiente di temperatura non dovrebbe essere eccessivo.Dovrebbe essere considerato anche l'effetto delle reazioni di polimerizzazione esotermiche.Solitamente vengono utilizzate tre coppie di sistemi di riscaldamento per controllare rispettivamente la temperatura delle tre zone.
La trazione è la chiave per garantire il rilascio regolare del prodotto.L'entità della forza di trazione dipende dalla sollecitazione di taglio all'interfaccia tra il prodotto e lo stampo.Lo sforzo di taglio è diminuito con l'aumentare della velocità di trazione e sono comparsi tre picchi all'ingresso, al centro e all'uscita dello stampo.Il picco della popolazione è prodotto dalla resistenza viscosa della resina lì.La sua dimensione dipende dalla natura del fluido viscoso della resina, dalla temperatura all'ingresso e dal contenuto di carica.Nello stampo la viscosità della resina diminuisce con l'aumentare della temperatura e lo sforzo di taglio diminuisce.Man mano che la reazione di indurimento procede, la viscosità e lo sforzo di taglio aumentano.Il secondo picco corrisponde al punto di disimpegno e diminuisce sensibilmente con l'aumentare della velocità di traino.Il terzo picco è all'uscita, causato dall'attrito tra il prodotto e la parete interna dello stampo dopo la solidificazione, e il suo valore è relativamente piccolo.La trazione è importante nel controllo del processo.Per rendere liscia la superficie del prodotto, è necessario che lo sforzo di taglio (il secondo valore di picco) nel punto di partenza sia piccolo e dovrebbe essere separato dallo stampo il prima possibile.Il cambio di trazione riflette lo stato di reazione del prodotto nello stampo ed è correlato al contenuto di fibre, alla forma e alle dimensioni del prodotto, all'agente distaccante, alla temperatura, alla velocità di trazione, ecc.
Tempo di pubblicazione: dic-02-2022