processo de pultrusãoé um método de produção contínua de perfis de material composto.Ele impregna mechas de fibra de vidro não torcidas e outros materiais de reforço contínuo, mantas de superfície de poliéster, etc., e o faz sair do molde continuamente após a cura no molde, formando assim um processo de produção automatizado para produtos de pultrusão.
Os produtos produzidos pelo processo de pultrusão têm maior resistência à tração do que o aço comum.A camada superficial rica em resina faz com que tenha boa resistência à corrosão, por isso é o melhor produto para substituir o aço em projetos com ambientes corrosivos e é amplamente utilizado em transporte, eletricista, elétrico, isolamento elétrico, indústria química, mineração, marinha , barcos, ambiente corrosivo e vida, vários campos civis.
Processo de Pultrusão
Existem muitas formas de processo de moldagem por pultrusão e muitos métodos de classificação.Tais como intermitente e contínuo, vertical e horizontal, úmido e seco, tração de esteira e tração de fixação, cura no molde e cura de gel no molde fora do molde, os métodos de aquecimento incluem aquecimento elétrico, aquecimento infravermelho, aquecimento de alta frequência, aquecimento por micro-ondas ou aquecimento combinado, etc.
O fluxo típico do processo de moldagem por pultrusão é:
Arranjo de mechas de fibra de vidro – Imersão – Pré-formação – Moldagem por extrusão e cura – Puxamento – Corte – Produtos
Composição do equipamento de moldagem por pultrusão
1. Sistema de transporte de material de reforço: como cesto, dispositivo de espalhamento de feltro, orifício de fio, etc.
2. Impregnação com resina: A impregnação em tanque direto é o método mais comumente usado.Durante todo o processo de impregnação, a disposição das fibras e mantas deve ser bem cuidada.
3. Pré-conformação: Os materiais de reforço impregnados passam pelo dispositivo de pré-conformação e são passados cuidadosamente de forma contínua para garantir sua posição relativa, aproximando-se gradativamente da forma final do produto, extrudando o excesso de resina antes de entrar no molde.Formando e curando.
4. Molde: O molde é projetado nas condições determinadas pelo sistema.De acordo com a curva exotérmica de cura da resina e o desempenho do atrito entre o material e o molde, o molde é dividido em três zonas de aquecimento diferentes, e a temperatura é determinada pelo desempenho do sistema de resina.O molde é a parte mais crítica no processo de pultrusão, e o comprimento de um molde típico varia de 0,6 a 1,2 m.
5. Dispositivo de tração: O próprio dispositivo de tração pode ser um extrator do tipo esteira ou dois dispositivos de fixação alternativos para garantir o movimento contínuo.
6. Dispositivo de corte: O perfil é cortado de acordo com o comprimento necessário por uma serra de corte automática de movimento sincronizado.
A função da matriz de conformação é realizar a compactação, conformação e cura do blank.O tamanho da seção do molde deve levar em conta a contração de moldagem da resina.O comprimento do molde está relacionado à velocidade de cura, temperatura do molde, tamanho do produto, velocidade de pultrusão, propriedades dos materiais de reforço, etc., geralmente 600-1200 mm.A suavidade da cavidade do molde deve ser alta para reduzir o atrito, prolongar a vida útil e ser fácil de desmoldar.O aquecimento elétrico é geralmente usado e o aquecimento por micro-ondas é usado para materiais compósitos de alto desempenho.É necessário um dispositivo de resfriamento na boca do molde para evitar que a cola cure prematuramente.O processo de imersão controla principalmente a densidade relativa (viscosidade) e o tempo de imersão da cola.Seus requisitos e fatores de influência são os mesmos do prepreg.
O processo de moldagem por cura domina principalmente a temperatura de moldagem, a distribuição de temperatura do molde e o tempo para o material passar pelo molde (velocidade de pultrusão), que é o processo chave do processo de moldagem por pultrusão.Durante o processo de pultrusão, uma série de mudanças físicas, químicas e físico-químicas complexas ocorrem quando o prepreg passa pelo molde, o que não foi bem compreendido até agora.De um modo geral, o molde pode ser dividido em três regiões de acordo com o estado do pré-impregnado ao passar pelo molde.O reforço se move através do molde a uma velocidade constante, enquanto a resina não.O comportamento da resina na entrada do molde é semelhante ao do fluido newtoniano.A resistência viscosa entre a resina e a superfície da parede interna do molde diminui a velocidade de avanço da resina e gradualmente retorna ao nível equivalente ao da fibra à medida que a distância da superfície interna do molde aumenta.
Durante o processo de avanço do prepreg, a resina sofre uma reação de reticulação quando aquecida, a viscosidade diminui, a resistência viscosa aumenta e começa a gelificar e entrar na zona de gel.Gradualmente endurece, encolhe e se separa do molde.A resina avança uniformemente na mesma velocidade que as fibras.Continue a curar sob calor na zona de cura e certifique-se de que o grau de cura especificado seja alcançado quando o molde for liberado.A temperatura de cura é geralmente maior que o pico do pico exotérmico da cola, e a temperatura, o tempo de gelificação e a velocidade de tração são iguais.A temperatura na zona de pré-aquecimento deve ser menor, e a distribuição de temperatura deve ser controlada de forma que o pico exotérmico de cura apareça no meio do molde, e o ponto de desprendimento seja controlado no meio do molde.A diferença de temperatura entre as três seções é controlada em 20-30°C, e o gradiente de temperatura não deve ser muito grande.O efeito das reações de cura exotérmica também deve ser considerado.Normalmente, três pares de sistemas de aquecimento são usados para controlar a temperatura das três áreas, respectivamente.
A tração é a chave para garantir a liberação suave do produto.A magnitude da força de tração depende da tensão de cisalhamento na interface entre o produto e o molde.A tensão de cisalhamento diminuiu com o aumento da velocidade de extração, e três picos apareceram na entrada, meio e saída da matriz.O pico na população é produzido pelo arrasto viscoso da resina ali.Seu tamanho depende da natureza do fluido viscoso da resina, da temperatura na entrada e do conteúdo do filler.No molde, a viscosidade da resina diminui com o aumento da temperatura e a tensão de cisalhamento diminui.À medida que a reação de cura prossegue, a viscosidade e a tensão de cisalhamento aumentam.O segundo pico corresponde ao ponto de desengate e diminui substancialmente com o aumento da velocidade de reboque.O terceiro pico está na saída, que é causado pelo atrito entre o produto e a parede interna do molde após a solidificação, e seu valor é relativamente pequeno.A tração é importante no controle do processo.Para tornar a superfície do produto lisa, é necessário que a tensão de cisalhamento (o segundo valor de pico) no ponto de partida seja pequena e ela deve ser separada do molde o mais rápido possível.A mudança de tração reflete o estado de reação do produto no molde e está relacionada ao teor de fibra, formato e tamanho do produto, desmoldante, temperatura, velocidade de tração, etc.
Horário da postagem: 02 de dezembro de 2022