Процесс пултрузииметод непрерывного производства профилей из композитных материалов.Он пропитывает нескрученные ровинги из стекловолокна и другие непрерывные армирующие материалы, полиэфирные поверхностные маты и т. д. и непрерывно извлекает их из формы после отверждения в форме, формируя, таким образом, автоматизированный производственный процесс для пултрузионных изделий.
Изделия, произведенные методом пултрузии, обладают более высокой прочностью на растяжение, чем обычная сталь.Богатый смолой слой на поверхности придает ему хорошую коррозионную стойкость, поэтому он является лучшим продуктом для замены стали в проектах с коррозионными средами и широко используется в транспорте, электрике, электротехнике, электроизоляции, химической промышленности, горнодобывающей промышленности, судостроении. , лодки, агрессивная среда и жизнь, гражданские различные области.
Пултрузионный процесс
Существует множество форм процесса пултрузионного формования и множество методов классификации.Такие как прерывистый и непрерывный, вертикальный и горизонтальный, влажный и сухой, гусеничная тяга и зажимная тяга, отверждение в форме и отверждение геля вне формы, методы нагрева включают электрический нагрев, инфракрасный нагрев, высокочастотный нагрев, микроволновый нагрев или комбинированное отопление и др.
Типичный технологический процесс пултрузионного формования:
Устройство ровинга из стекловолокна – Погружение – Предварительное формование – Экструзионное формование и отверждение – Вытягивание – Резка – Продукты
Состав оборудования для пултрузионного формования
1. Система транспортировки армирующего материала: например, шпулярник, устройство для наматывания войлока, отверстие для пряжи и т. д.
2. Пропитка смолой: Пропитка бака напрямую является наиболее часто используемым методом.Во время всего процесса пропитки расположение волокон и матов должно быть очень аккуратным.
3. Предварительное формование: пропитанные армирующие материалы проходят через устройство для предварительного формования и осторожно проходят непрерывно, чтобы обеспечить их относительное положение, постепенно приближаясь к окончательной форме продукта и выдавливая излишки смолы перед входом в форму.Формование и отверждение.
4. Пресс-форма: пресс-форма спроектирована в соответствии с условиями, определяемыми системой.В соответствии с экзотермической кривой отверждения смолы и характеристиками трения между материалом и формой форма делится на три различные зоны нагрева, а температура определяется характеристиками системы смолы.Форма является наиболее важной частью процесса пултрузии, а длина типичной формы составляет от 0,6 до 1,2 м.
5. Тяговое устройство: само тяговое устройство может представлять собой съемник гусеничного типа или два возвратно-поступательных зажимных устройства для обеспечения непрерывного движения.
6. Отрезное устройство: Профиль отрезается по необходимой длине автоматической синхронно движущейся отрезной пилой.
Функция формовочной матрицы заключается в осуществлении уплотнения, формовки и отверждения заготовки.Размер сечения формы должен учитывать усадку смолы при формовании.Длина формы связана со скоростью отверждения, температурой формы, размером продукта, скоростью пултрузии, свойствами армирующих материалов и т. д., обычно 600-1200 мм.Гладкость полости формы должна быть высокой, чтобы уменьшить трение, продлить срок службы и легко извлекаться из формы.Обычно применяют электрический нагрев, а для высокоэффективных композиционных материалов применяют микроволновый нагрев.В горловине формы требуется охлаждающее устройство, чтобы предотвратить преждевременное отверждение клея.Процесс погружения в основном контролирует относительную плотность (вязкость) и время погружения клея.Его требования и факторы влияния такие же, как и у препрега.
Процесс формования с отверждением в основном контролирует температуру формования, распределение температуры в форме и время прохождения материала через форму (скорость пултрузии), что является ключевым процессом процесса формования пултрузией.В процессе пултрузии происходит ряд сложных физических, химических и физико-химических изменений, когда препрег проходит через пресс-форму, что до сих пор недостаточно изучено.Вообще говоря, форму можно разделить на три области в зависимости от состояния препрега, когда он проходит через форму.Арматура проходит через форму с постоянной скоростью, а смола - нет.Поведение смолы на входе в форму похоже на поведение ньютоновской жидкости.Вязкое сопротивление между смолой и поверхностью внутренней стенки формы замедляет скорость продвижения смолы и постепенно возвращается к уровню, эквивалентному скорости волокна, по мере увеличения расстояния от внутренней поверхности формы.
В процессе продвижения препрега смола вступает в реакцию сшивки при нагревании, вязкость снижается, вязкостное сопротивление увеличивается, она начинает гелеобразовать и поступать в зону геля.Постепенно твердеет, сжимается и отделяется от формы.Смола движется вперед равномерно с той же скоростью, что и волокна.Продолжайте отверждение при нагревании в зоне отверждения и убедитесь, что указанная степень отверждения достигается при освобождении формы.Температура отверждения обычно выше пика экзотермического пика клея, а температура, время гелеобразования и скорость вытягивания совпадают.Температура в зоне предварительного нагрева должна быть ниже, а распределение температуры должно регулироваться таким образом, чтобы экзотермический пик отверждения находился в середине формы, а точка отрыва контролировалась в середине формы.Разницу температур между тремя секциями контролируют на уровне 20-30°C, а температурный градиент не должен быть слишком большим.Следует также учитывать влияние экзотермических реакций отверждения.Обычно для контроля температуры в трех зонах используются три пары систем отопления.
Тяга является ключом к обеспечению плавного выпуска продукта.Величина силы тяги зависит от напряжения сдвига на границе раздела изделия и формы.Напряжение сдвига уменьшалось с увеличением скорости вытягивания, и на входе, в середине и на выходе матрицы появлялись три пика.Пик населенности вызван вязким сопротивлением смолы.Его размер зависит от характера смоляной вязкой жидкости, температуры на входе и содержания наполнителя.В форме вязкость смолы уменьшается с повышением температуры, а напряжение сдвига уменьшается.По мере протекания реакции отверждения вязкость и напряжение сдвига увеличиваются.Второй пик соответствует точке расцепления и существенно уменьшается с увеличением скорости буксировки.Третий пик находится на выходе, что обусловлено трением между изделием и внутренней стенкой формы после затвердевания, и его величина относительно невелика.Тяга важна в управлении технологическим процессом.Чтобы поверхность изделия была гладкой, требуется, чтобы касательное напряжение (второе пиковое значение) в месте выхода было небольшим, и оно должно было отделяться от формы как можно быстрее.Изменение тяги отражает состояние реакции продукта в форме и связано с содержанием волокна, формой и размером продукта, разделительным составом, температурой, скоростью тяги и т. д.
Время публикации: 02 декабря 2022 г.