Er is een grote keuze aan grondstoffen voor composieten, waaronder harsen, vezels en kernmaterialen, en elk materiaal heeft zijn eigen unieke eigenschappen van sterkte, stijfheid, taaiheid en thermische stabiliteit, met verschillende kosten en opbrengsten. De uiteindelijke prestaties van een composietmateriaal als geheel zijn echter niet alleen gerelateerd aan de harsmatrix en vezels (evenals het kernmateriaal in een sandwichmateriaalstructuur), maar ook nauw verwant aan de ontwerpmethode en het productieproces van de materialen in de structuur. In dit artikel zullen we de veelgebruikte productiemethoden voor composieten introduceren, de belangrijkste beïnvloedende factoren van elke methode en hoe grondstoffen worden geselecteerd voor verschillende processen.
Spuitlijst
1, methodebeschrijving: het kortgesneden vezelversterkingsmateriaal en het harssysteem tegelijkertijd gespoten in de mal, en vervolgens onder atmosferische druk in thermohardende composietproducten van een vormproces.
2. Materiaalselectie:
Hars: voornamelijk polyester
Vezel: grof glasvezelgaren
Kernmateriaal: geen, hoeft alleen met multiplex te worden gecombineerd
3. Belangrijkste voordelen:
1) Lange geschiedenis van vakmanschap
2) Lage kosten, snelle lay-up van vezels en hars
3) Lage schimmelkosten
4, de belangrijkste nadelen:
1) Het multiplex is gemakkelijk te vormen harsrijk gebied, hoog gewicht
2) Alleen kortgesneden vezels kunnen worden gebruikt, wat de mechanische eigenschappen van multiplex ernstig beperkt.
3) Om het spuiten te vergemakkelijken, moet de viscositeit van hars laag genoeg zijn, waardoor de mechanische en thermische eigenschappen van het composietmateriaal worden verloren.
4) Het hoge styreengehalte van de spuithars betekent dat er een groot potentieel gevaar voor de operator bestaat, en de lage viscositeit betekent dat de hars gemakkelijk de werkkleding van de werknemer kan doordringen en direct contact kan krijgen met de huid.
5) De concentratie van vluchtig styreen in de lucht is moeilijk te voldoen aan de wettelijke vereisten.
5. Typische toepassingen:
Eenvoudige schermen, structurele panelen met lage belasting zoals cabrioletjes, vrachtwagens, badkuipen en kleine boten.
Hand lay -outgiging
1, Methode Beschrijving: Infiltreer de hars handmatig in de vezels, de vezels kunnen worden geweven, gevlochten, genaaid of gebonden en andere versterkingsmethoden, handindelingsvorming wordt meestal gedaan met rollen of borstels, en vervolgens wordt de hars geperst met een lijmroller om het in de vezels te laten doordringen. Het multiplex wordt onder normale druk geplaatst om te genezen.
2. Materiaalselectie:
Hars: geen vereiste, epoxy, polyester, op polyethyleen gebaseerde ester, fenolharsen zijn beschikbaar
Vezel: geen vereisten, maar het basisgewicht van de grotere aramide vezel is moeilijk om de hand vast te zetten
Kernmateriaal: geen vereiste
3, de belangrijkste voordelen:
1) Lange geschiedenis van technologie
2) gemakkelijk te leren
3) Lage schimmelkosten bij gebruik van kamertemperatuurhars
4) Brede keuze van materialen en leveranciers
5) Hoog vezelgehalte, langere vezels die worden gebruikt dan spuitproces
4, belangrijkste nadelen:
1) Harsmenging, laminaatharsgehalte en kwaliteit zijn nauw verwant aan de vaardigheid van de operator, het is moeilijk om een laag harsgehalte en lage porositeit van het laminaat te verkrijgen
2) Harsgezondheids- en veiligheidsrisico's, hoe lager het molecuulgewicht van de handlay-uphars, hoe groter de potentiële gezondheidsdreiging, hoe lager de viscositeit betekent dat de hars eerder de werkkleding van de werknemers doordringen en dus direct in contact komen met de huid.
3) Als er geen goede ventilatie wordt geïnstalleerd, is de concentratie van styreen verdampt uit polyester en op polyethyleen gebaseerde esters in de lucht moeilijk om aan de wettelijke vereisten te voldoen
4) De viscositeit van de hars van de handpasta moet zeer laag zijn, dus het gehalte aan styreen of andere oplosmiddelen moet hoog zijn, waardoor de mechanische/thermische eigenschappen van het composietmateriaal worden verloren.
5) Typische toepassingen: standaard windturbinebladen, door massa geproduceerde boten, architecturale modellen.
Vacuümzagingproces
1. Methodebeschrijving: Vacuümzagingproces is een uitbreiding van het bovengenoemde hand-lay-upproces, dat wil zeggen dat het afdichten van een laag plastic film op de mal met de hand gelegen multiplex vacuüm is, waardoor een atmosferische druk op het multiplex wordt uitgeoefend om het effect van uitputtend en aanscherping te bereiken, om de kwaliteit van het composietmateriaal te verbeteren.
2. Materiaalselectie:
Hars: voornamelijk epoxy- en fenolische harsen, polyester en op polyethyleen gebaseerde ester is niet van toepassing, omdat ze styreen, vervluchtiging in de vacuümpomp bevatten
Vezel: geen vereiste, zelfs als het basisgewicht van de grotere vezels onder druk kan worden geïnfiltreerd
Kernmateriaal: geen vereiste
3. Belangrijkste voordelen:
1) Een hoger vezelgehalte dan standaard handlay-up proces kan worden bereikt
2) De lege verhouding is lager dan het standaard handlay-upproces.
3) Onder negatieve druk stroomt de hars voldoende om de mate van vezelinfiltratie te verbeteren, natuurlijk zal een deel van de hars worden geabsorbeerd door de vacuümverbruiksartikelen
4) Gezondheid en veiligheid: vacuümzagingproces kan de afgifte van vluchtige stoffen tijdens het uithardingsproces verminderen
4, belangrijkste nadelen:
1) Extra proces verhoogt de kosten van arbeid en het wegwerp vacuümzakmateriaal
2) Hogere vaardighedenvereisten voor operators
3) Harsmixen en controle van harsgehalte hangt grotendeels af van de vaardigheid van de operator
4) Hoewel vacuümzakken de afgifte van vluchtige stoffen verminderen, is het gezondheidsrisico voor de operator nog steeds hoger dan dat van het infusie- of prepreg -proces
5, Typische toepassingen: groot formaat, enkele limited edition -jachten, racewagens, scheepsbouwproces van de kernmateriaalbinding.
Kronkelende gieten
1. Beschrijving van de methode: het wikkelingsproces wordt in feite gebruikt om holle, ronde of ovaalvormige structurele onderdelen zoals pijpen en dalen te produceren. Vezelbundels worden hars geïmpregneerd en vervolgens in verschillende richtingen op een doorn gewikkeld. Het proces wordt bestuurd door de wikkelmachine en de doornspeed.
2. Materiaalselectie:
Hars: geen vereiste, zoals epoxy, polyester, op polyethyleen gebaseerde ester en fenolhars, etc.
Vezel: geen vereisten, direct gebruik van vezelbundels van het spoelframe, hoeven niet te weven of te naaien in de vezeldoek
Kernmateriaal: geen vereiste, maar de huid is meestal een composietmateriaal met één laag
3. De belangrijkste voordelen:
(1) Snelle productiesnelheid is een economische en redelijke manier van lay -outs
(2) Harsgehalte kan worden geregeld door de hoeveelheid hars te meten die wordt gedragen door vezelbundels die door de harsgroef gaan.
(3) Minimaliseerde vezelkosten, geen tussenliggend wevenproces
(4) Uitstekende structurele prestaties, omdat de lineaire vezelbundels kunnen worden gelegd langs de verschillende richtingen van de belastingdrank
4. Belangrijkste nadelen:
(1) Het proces is beperkt tot ronde holle structuren.
(2) Vezels zijn niet gemakkelijk en nauwkeurig gerangschikt langs de axiale richting van de component
(3) Hogere kosten van doorn -positieve vorming voor grote structurele onderdelen
(4) Het buitenoppervlak van de structuur is geen schimmeloppervlak, dus de esthetiek is erger
(5) Het gebruik van hars met lage viscositeit, moet aandacht besteden aan mechanische eigenschappen en gezondheids- en veiligheidsprestaties
Typische toepassingen: chemische opslagtanks en leidingen, cilinders, ademhalingstanks.
Pultrusie -vorming
1. Methodebeschrijving: van de spoelhouder getrokken glasvezelbundel geïmpregneerd met lijm door de verwarmingsplaat, in de verwarmingsplaat om de hars op de vezelinfiltratie te voltooien en het harsgehalte te regelen, en uiteindelijk zal het materiaal in de vereiste vorm worden gezet; Deze vorm van het vaste uitgeharde product wordt mechanisch in verschillende lengtes gesneden. Vezels kunnen ook de hotplaat binnenkomen in andere richtingen dan 0 graden. Extrusie en stretchgieten is een continu productieproces en de productdoorsnede heeft meestal een vaste vorm, waardoor kleine variaties mogelijk zijn. Zal door de hete plaat van het vooraf gevestigde materiaal worden gefixeerd en verspreidt zich onmiddellijk in de mal uithardend, hoewel een dergelijk proces minder continu is, maar de vormverandering van de dwarsdoorsnede kan bereiken.
2. Materiaalselectie:
Hars: meestal epoxy, polyester, op polyethyleen gebaseerde ester en fenolhars, enz.
Vezel: geen vereiste
Kernmateriaal: niet vaak gebruikt
3. Belangrijkste voordelen:
(1) Snelle productiesnelheid, is een economische en redelijke manier van vóór het plekken en uithardende materialen
(2) Nauwkeurige controle van harsinhoud
(3) Vezelkostenminimalisatie, geen tussenliggend weefproces
(4) Uitstekende structurele eigenschappen, omdat de vezelbundels in rechte lijnen zijn gerangschikt, is vezelvolumefractie hoog
(5) Vezelinfiltratiegebied kan volledig worden afgedicht om de afgifte van vluchtige stoffen te verminderen
4. De belangrijkste nadelen:
(1) Het proces beperkt de vorm van de dwarsdoorsnede
(2) Hogere kosten van verwarmingsplaat
5. Typische toepassingen: balken en spanten van woonstructuren, bruggen, ladders en hekken.
Harsoverdrachtsproces (RTM)
1. Beschrijving van de methode: droge vezels worden in de onderste schimmel gelegd, die kunnen worden voorgelegd om de vezels zoveel mogelijk in de vorm van de vorm te laten passen en adhesief gebonden te zijn; Vervolgens wordt de bovenste mal op de onderste vorm bevestigd om een holte te vormen en wordt de hars in de holte geïnjecteerd. Vacuümondersteunde harsinjectie en infiltratie van de vezels, bekend als vacuümondersteunde harsinjectie (vari), wordt vaak gebruikt. Zodra de vezelinfiltratie is voltooid, is de harsintroductieklep gesloten en wordt de composiet genezen. Harsinjectie en uitharding kunnen worden gedaan bij kamertemperatuur of onder verwarmde omstandigheden.
2. Materiaalselectie:
Hars: meestal kan epoxy, polyester, polyvinylester en fenolhars, bismaleimide hars worden gebruikt bij hoge temperatuur
Vezel: geen vereiste. Gooide vezels is meer geschikt voor dit proces, omdat de kloof tussen de vezelbundel bevorderlijk is voor overdracht van hars; Er zijn speciaal ontwikkelde vezels die de harsstroom kunnen bevorderen
Kernmateriaal: cellulair schuim is niet geschikt, omdat de honingraatcellen worden gevuld met hars en de druk zal ook ervoor zorgen dat het schuim instort.
3. De belangrijkste voordelen:
(1) hogere vezelvolumefractie, lage porositeit
(2) Gezondheid en veiligheid, schone en opgeruimde werkomgeving omdat de hars volledig is verzegeld.
(3) Verminder het gebruik van arbeid
(4) De bovenste en onderste zijden van de structurele delen zijn gevormde oppervlakken, wat gemakkelijk is voor de latere oppervlaktebehandeling.
4. Belangrijkste nadelen:
(1) De samengestelde mallen zijn duur, zwaar en relatief omvangrijk om grotere druk te weerstaan.
(2) beperkt tot de productie van kleine onderdelen
(3) Ongewetten gebieden kunnen gemakkelijk optreden, wat resulteert in een groot aantal schroot
5. Typische toepassingen: kleine en complexe ruimtevaart- en auto -onderdelen, treinstoelen.
Posttijd: aug-08-2024
