Det finns ett brett urval av råvaror för kompositer, inklusive hartser, fibrer och kärnmaterial, och varje material har sina egna unika egenskaper av styrka, styvhet, seghet och termisk stabilitet, med olika kostnader och utbyten. Emellertid är den slutliga prestanda för ett sammansatt material som helhet inte bara relaterad till hartsmatrisen och fibrerna (liksom kärnmaterialet i en smörgåsmaterialstruktur), utan också nära relaterad till designmetoden och tillverkningsprocessen för materialen i strukturen. I det här dokumentet kommer vi att introducera de vanligt använda tillverkningsmetoderna för kompositer, de viktigaste påverkande faktorerna för varje metod och hur råvaror väljs för olika processer.
Sprutformning
1, Metodbeskrivning: Det genväga fiberförstärkningsmaterialet och hartsystemet samtidigt sprutas i formen och botades sedan under atmosfärstrycket till termosettering av kompositprodukter i en formningsprocess.
2. Materialval:
Harts: främst polyester
Fiber: Grov glasfibergarn
Kärnmaterial: Inget, behöver kombineras med plywood ensam
3. Huvudfördelar:
1) Lång historia av hantverk
2) Låg kostnad, snabb uppläggning av fiber och harts
3) Låg mögelkostnad
4, de viktigaste nackdelarna:
1) Plywood är lätt att bilda hartsrikt område, hög vikt
2) Endast genvägsfibrer kan användas, vilket allvarligt begränsar de mekaniska egenskaperna hos plywood.
3) För att underlätta sprutning måste hartsviskositeten vara tillräckligt låg och förlora de mekaniska och termiska egenskaperna hos kompositmaterialet.
4) Det höga styreninnehållet i sprayhartset innebär att det finns en hög potentiell fara för operatören, och den låga viskositeten innebär att hartset lätt kan penetrera medarbetarens arbetskläder och komma i direkt kontakt med huden.
5) Koncentrationen av flyktig styren i luften är svår att uppfylla lagkraven.
5. Typiska applikationer:
Enkelt stängsel, strukturella paneler med låg belastning som konvertibla bilkroppar, lastbilssätt, badkar och små båtar.
Handlayupgjutning
1, Metodbeskrivning: Infiltrera hartset manuellt i fibrerna, fibrerna kan vävas, flätas, sys eller bundna och andra förstärkningsmetoder, handuppläggningsgjutning görs vanligtvis med rullar eller borstar, och sedan pressas hartset med en limrulle för att göra det att penetrera i fibrerna. Plywood placeras under normalt tryck för att bota.
2. Materialval:
Harts: Inget krav, epoxi, polyester, polyetenbaserad ester, fenolhartser finns tillgängliga
Fiber: Inga krav, men basvikten för den större aramidfibern är svår att infiltrera handen
Kärnmaterial: Inget krav
3, de viktigaste fördelarna:
1) Lång teknikhistoria
2) Lätt att lära sig
3) Låga mögelkostnader om du använder rumstemperatur härdningsharts
4) Brett urval av material och leverantörer
5) Högfiberinnehåll, längre fibrer som används än sprutningsprocessen
4, huvudsakliga nackdelar:
1) Hartsblandning, laminathartsinnehåll och kvalitet är nära besläktade med operatörens kompetens, det är svårt att få låg hartsinnehåll och låg porositet i laminatet
2) Hartshälso- och säkerhetsrisker, ju lägre molekylvikten på handuppläggningshartset är, desto större är det potentiella hälsoprovet, desto lägre är viskositeten att hartset är mer benägna att troligt troligt troligt troligt att de anställdas arbetskläder och därmed kommer i direkt kontakt med huden.
3) Om god ventilation inte är installerad är koncentrationen av styren som avdunstas från polyester- och polyetenbaserade estrar i luften svårt att uppfylla lagliga krav
4) Viskositeten hos handpasshartset måste vara mycket lågt, så innehållet i styren eller andra lösningsmedel måste vara högt och därmed förlora de mekaniska/termiska egenskaperna hos kompositmaterialet.
5) Typiska applikationer: Standard vindkraftverk, massproducerade båtar, arkitektoniska modeller.
Vakuumpåse
1. Metodbeskrivning: Vakuumsäckningsprocessen är en förlängning av ovanstående hand-layup-process, dvs tätning av ett lager av plastfilm på formen kommer att vara handlayup-plywoodvakuum, som applicerar ett atmosfärstryck på plywood för att uppnå effekten av uttömmande och åtdragning för att förbättra kvaliteten på det sammansatta materialet.
2. Materialval:
Harts: Huvudsakligen epoxi- och fenolhartser, polyester- och polyetenbaserad ester är inte tillämplig, eftersom de innehåller styren, förångning i vakuumpumpen
Fiber: Inget krav, även om basvikten för de större fibrerna kan infiltreras under tryck
Kärnmaterial: Inget krav
3. Huvudfördelar:
1) Högre fiberinnehåll än standarduppläggningsprocessen kan uppnås
2) Void-förhållandet är lägre än den vanliga handuppläggningsprocessen.
3) Under negativt tryck flyter hartset tillräckligt för att förbättra graden av fiberinfiltration, naturligtvis kommer en del av hartset att absorberas av vakuumförbrukningsartiklarna
4) Hälsa och säkerhet: Vakuumpåse -processen kan minska frisättningen av flyktiga ämnen under härdningsprocessen
4, huvudsakliga nackdelar:
1) Ytterligare process ökar kostnaden för arbetskraft och engångsvakuumväska material
2) Högre färdighetskrav för operatörer
3) Hartsblandning och kontroll av hartsinnehåll beror till stor del på operatörens kompetens
4) Även om vakuumpåsar minskar frisättningen av flyktiga ämnen, är hälsorisken för operatören fortfarande högre än för infusions- eller prepreg -processen
5, Typiska applikationer: Stor storlek, Yachter med en enda begränsad upplaga, racingbildelar, skeppsbyggnadsprocess för kärnmaterialbindningen.
Slingrande formning
1. Beskrivning av metoden: Lindningsprocessen används i princip för att tillverka ihåliga, runda eller ovala formade strukturella delar som rör och tråg. Fiberbuntar är hartimpregnerade och lindas sedan på en dorn i olika riktningar. Processen styrs av lindningsmaskinen och mandrelhastigheten.
2. Materialval:
Harts: Inget krav, såsom epoxi, polyester, polyetenbaserad ester och fenolharts, etc.
Fiber: Inga krav, direkt användning av fiberbuntar i spolramen, behöver inte väva eller sy vävt i fiberduken
Kärnmaterial: Inget krav, men huden är vanligtvis ett kompositmaterial med en skikt
3. De viktigaste fördelarna:
(1) Snabb produktionshastighet är ett ekonomiskt och rimligt sätt att lägga upp
(2) Hartsinnehåll kan styras genom att mäta mängden harts som bärs av fiberbuntar som passerar genom hartsspåret.
(3) Minimerad fiberkostnad, ingen mellanvävningsprocess
(4) Utmärkt strukturell prestanda, eftersom de linjära fiberbuntarna kan läggas längs de olika lastbärande riktningarna
4. Huvudsakliga nackdelar:
(1) Processen är begränsad till runda ihåliga strukturer.
(2) Fibrer arrangeras inte lätt och exakt längs komponentens axiella riktning
(3) Högre kostnad för mandorns positiv formning för stora strukturella delar
(4) Strukturens yttre yta är inte en mögelyta, så estetiken är värre
(5) Användningen av hart med låg viskositet, måste vara uppmärksam på mekaniska egenskaper och hälso- och säkerhetsprestanda
Typiska applikationer: Kemiska lagringstankar och rör, cylindrar, brandfekare andningstankar.
Pultrusformning
1. Metodbeskrivning: Från spolhållaren ritade fiberbunt impregnerad med lim genom värmplattan, i värmplattan för att slutföra hartset på fiberinfiltrationen och kontrollera hartsinnehållet, och i slutändan kommer materialet att botas till den erforderliga formen; Denna form av den fasta botade produkten skärs mekaniskt i olika längder. Fibrer kan också komma in i den heta plattan i andra riktningar än 0 grader. Extrudering och stretchgjutning är en kontinuerlig produktionsprocess och produktens tvärsnitt har vanligtvis en fast form, vilket möjliggör små variationer. Kommer att passera genom den heta plattan för det förvätade materialet fixerat och sprids i formen omedelbart härdning, även om en sådan process är mindre kontinuerlig, men kan uppnå tvärsnittsformens förändring.
2. Materialval:
Harts: Vanligtvis epoxi, polyester, polyetenbaserad ester och fenolharts, etc.
Fiber: Inget krav
Kärnmaterial: Används inte vanligt
3. Huvudfördelar:
(1) Snabb produktionshastighet, är ett ekonomiskt och rimligt sätt att förhandla och härda material
(2) exakt kontroll av hartsinnehållet
(3) Fiberkostnadsminimering, ingen mellanvävningsprocess
(4) Utmärkta strukturella egenskaper, eftersom fiberbuntarna är ordnade i raka linjer, är fibervolymfraktionen hög
(5) Fiberinfiltrationsområde kan tätas helt för att minska frisläppandet av flyktiga ämnen
4. De viktigaste nackdelarna:
(1) Processen begränsar formen på tvärsnittet
(2) Högre kostnad för värmeplatta
5. Typiska tillämpningar: balkar och fack av bostadsstrukturer, broar, stegar och staket.
Hartsöverföringsprocess (RTM)
1. Beskrivning av metoden: Torka fibrer läggs i den nedre formen, som kan förtrycks för att få fibrerna att passa formen på formen så mycket som möjligt och vara vidhäftande bundna; Sedan är den övre formen fixerad på den nedre formen för att bilda ett kavitet, och sedan injiceras hartset i kaviteten. Vakuumassisterat hartsinjektion och infiltration av fibrerna, känd som vakuumassisterat hartsinjektion (vari), används vanligtvis. När fiberinfiltrationen är klar stängs hartsintroduktionsventilen och kompositen botas. Hartsinjektion och härdning kan göras antingen vid rumstemperatur eller under uppvärmda förhållanden.
2. Materialval:
Harts: Vanligtvis kan epoxi, polyester, polyvinylester och fenolharts, bismaleimidharts användas vid hög temperatur
Fiber: Inget krav. Sydd fiber är mer lämplig för denna process, eftersom klyftan mellan fiberbunten bidrar till hartsöverföring; Det finns specialutvecklade fibrer kan främja hartflödet
Kärnmaterial: Cellulärt skum är inte lämpligt, eftersom honungskakcellerna kommer att fyllas med harts, och trycket kommer också att få skummet att kollapsa.
3. De viktigaste fördelarna:
(1) Högre fibervolymfraktion, låg porositet
(2) Hälsa och säkerhet, ren och snygg operationsmiljö när hartset är helt förseglat.
(3) minska användningen av arbetskraft
(4) De övre och nedre sidorna på de strukturella delarna är gjutna ytor, vilket är lätt för efterföljande ytbehandling.
4. Huvudsakliga nackdelar:
(1) De formar som används tillsammans är dyra, tunga och relativt skrymmande för att motstå större tryck.
(2) Begränsad till tillverkning av små delar
(3) Ovestade områden kan lätt uppstå, vilket resulterar i ett stort antal skrot
5. Typiska applikationer: Små och komplex rymdfärja och bildelar, tågstolar.
Posttid: aug-08-2024
