Der er et bredt udvalg af råmaterialer til kompositter, herunder harpikser, fibre og kernematerialer, og hvert materiale har sine egne unikke egenskaber ved styrke, stivhed, sejhed og termisk stabilitet med forskellige omkostninger og udbytter. Imidlertid er den endelige ydelse af et sammensat materiale som helhed ikke kun relateret til harpiksmatrixen og fibre (såvel som kernematerialet i en sandwichmaterialstruktur), men også tæt knyttet til designmetoden og fremstillingsprocessen for materialerne i strukturen. I dette papir introducerer vi de almindeligt anvendte fremstillingsmetoder til kompositter, de vigtigste påvirkningsfaktorer for hver metode og hvordan råvarer vælges til forskellige processer.
Sprøjtestøbning
1, Metodebeskrivelse: Det genvejs fiberforstærkende materiale og harpikssystem på samme tid sprøjtet i formen og hærdes derefter under atmosfærisk tryk i termohærdende sammensatte produkter af en støbningsproces.
2. Valg af materiale:
Harpiks: hovedsageligt polyester
Fiber: Grov glasfibergarn
Kernemateriale: Ingen, behøver at kombineres med krydsfiner alene
3. Hovedfordele:
1) Lang historie med håndværk
2) lave omkostninger, hurtig lay-up af fiber og harpiks
3) lave formomkostninger
4, de største ulemper:
1) Krydsfiner er let at danne harpiksrigt område, høj vægt
2) Kun korte fibre kan bruges, hvilket alvorligt begrænser de mekaniske egenskaber ved krydsfiner.
3) For at lette sprøjtning skal harpiksviskositeten være lav nok, hvilket mister de mekaniske og termiske egenskaber af det sammensatte materiale.
4) Det høje styrenindhold i sprayharpiksen betyder, at der er en høj potentiel fare for operatøren, og den lave viskositet betyder, at harpiksen let kan trænge ind i medarbejderens arbejdstøj og komme i direkte kontakt med huden.
5) Koncentrationen af flygtigt styren i luften er vanskelig at imødekomme juridiske krav.
5. Typiske applikationer:
Enkel hegn, strukturelle paneler med lav belastning, såsom konvertible billegemer, lastbiler, badekar og små både.
Håndopstillingsstøbning
1, metodebeskrivelse: Manuelt infiltrere harpiksen i fibrene, fibrene kan væves, flettes, syes eller bundet og andre forstærkningsmetoder, håndstøbning udføres normalt med ruller eller børster, og derefter presses harpiksen med en limrulle for at få den til at trænge ind i fibrene. Krydsfiner placeres under normalt pres for at helbrede.
2. Valg af materiale:
Harpiks: Intet krav, epoxy, polyester, polyethylenbaseret ester, phenolharpikser er tilgængelige
Fiber: Ingen krav, men basisvægten på den større aramidfiber er vanskelig at infiltrere den håndlagte
Kernemateriale: Intet krav
3, de største fordele:
1) Lang teknologihistorie
2) Let at lære
3) Omkostninger til lave form, hvis du bruger stuetemperaturhærdning harpiks
4) bredt valg af materialer og leverandører
5) Høj fiberindhold, længere anvendte fibre end sprøjtningsproces
4, hoved ulemper:
1) Harpiksblanding, laminatharpiksindhold og kvalitet er tæt knyttet til operatørens dygtighed, det er vanskeligt at opnå indhold med lavt harpiks og lav porøsitet af laminatet
2) Harpiks sundheds- og sikkerhedsrisici, jo lavere er molekylvægten af håndlay-up-harpiksen, jo større er den potentielle sundhedstrussel, jo lavere betyder viskositeten, at harpiksen er mere tilbøjelig til at trænge ind i medarbejdernes arbejdstøj og således komme i direkte kontakt med huden.
3) Hvis god ventilation ikke er installeret, er koncentrationen af styren fordampet fra polyester og polyethylenbaserede estere i luften vanskelig at imødekomme juridiske krav
4) Viskositeten af håndpasta-harpiksen skal være meget lavt, så indholdet af styren eller andre opløsningsmidler skal være højt, hvilket mister de mekaniske/termiske egenskaber af kompositmaterialet.
5) Typiske anvendelser: Standard vindmølleblade, masseproducerede både, arkitektoniske modeller.
Vakuumposningsproces
1. Metode Beskrivelse: Vakuumposningsproces er en udvidelse af ovennævnte håndlayup-proces, dvs. forsegling af et lag plastfilm på formen vil være håndlayup-krydsfiner vakuum, der anvender et atmosfærisk tryk på krydsfiner for at opnå effekten af udmattende og stramning for at forbedre kvaliteten af det sammensatte materiale.
2. Valg af materiale:
Harpiks: Hovedsageligt epoxy- og phenolharpikser, polyester og polyethylenbaseret ester er ikke anvendelig, fordi de indeholder styren, flygtige i vakuumpumpen
Fiber: Intet krav, selvom basisvægten af de større fibre kan infiltreres under pres
Kernemateriale: Intet krav
3. Hovedfordele:
1) Højere fiberindhold end standardudslipningsprocessen kan opnås
2) Void-forholdet er lavere end standardhåndlay-up-processen.
3) Under negativt tryk flyder harpiksen tilstrækkeligt til at forbedre graden af fiberinfiltration, selvfølgelig vil en del af harpiksen blive absorberet af vakuumforbrugsstoffer
4) Sundhed og sikkerhed: Vakuumposningsproces kan reducere frigivelsen af flygtige stoffer under hærdningsprocessen
4, hoved ulemper:
1) Yderligere proces øger omkostningerne ved arbejdskraft og engangs vakuumposemateriale
2) Højere færdighedskrav til operatører
3) Harpiksblanding og kontrol af harpiksindhold afhænger stort set af operatørfærdigheder
4) Selvom vakuumposer reducerer frigivelsen af flygtige stoffer, er sundhedsrisikoen for operatøren stadig højere end for infusions- eller prepreg -processen
5, typiske applikationer: stor størrelse, single limited edition yachts, racing bildele, skibsbygningsproces for kernematerialet.
Snoede støbning
1. Fiberbundter er harpiks-imprægneret og sår derefter på en dorn i forskellige retninger. Processen styres af den snoede maskine og dornhastigheden.
2. Valg af materiale:
Harpiks: Intet krav, såsom epoxy, polyester, polyethylenbaseret ester og phenol harpiks osv.
Fiber: Ingen krav, direkte brug af fiberbundter af spole -rammen, behøver ikke at væve eller sy vævet ind i fiberkluden
Kernemateriale: intet krav, men huden er normalt et enkeltlags kompositmateriale
3. de vigtigste fordele:
(1) Hurtig produktionshastighed, er en økonomisk og rimelig måde at opstille
(2) Harpiksindhold kan styres ved at måle mængden af harpiks, der bæres af fiberbundter, der passerer gennem harpiksen.
(3) Minimerede fiberomkostninger, ingen mellemvævningsproces
(4) Fremragende strukturel ydeevne, fordi de lineære fiberbundter kan lægges langs de forskellige bærende anvisninger
4. Hoved ulemper:
(1) Processen er begrænset til runde hule strukturer.
(2) Fibre er ikke let arrangeret langs komponentens aksiale retning
(3) Højere omkostninger ved Mordrel -positiv støbning til store strukturelle dele
(4) Strukturens ydre overflade er ikke en formoverflade, så æstetikken er værre
(5) Brug af harpiks med lav viskositet skal være opmærksom på mekaniske egenskaber og sundheds- og sikkerhedsydelse
Typiske applikationer: Kemiske opbevaringstanke og rør, cylindre, åndedrætsbesvær.
Pultrusionsstøbning
1. Metode Beskrivelse: Fra spolholderen trukket fiberbundt imprægneret med lim gennem opvarmningspladen i opvarmningspladen for at fuldføre harpiksen på fiberinfiltrationen og kontrollere harpiksindholdet, og i sidste ende vil materialet blive helbredt i den krævede form; Denne form af det faste hærdede produkt er mekanisk skåret i forskellige længder. Fibre kan også indtaste varmpladen i andre retninger end 0 grader. Ekstrudering og stretchstøbning er en kontinuerlig produktionsproces, og produktets tværsnit har normalt en fast form, hvilket giver mulighed for små variationer. Vil passere gennem den varme plade af det forudviklede materiale, der er fastgjort og spredt i formen, straks hærdning, selvom en sådan proces er mindre kontinuerlig, men kan opnå ændring af tværsnitsform.
2. Valg af materiale:
Harpiks: Normalt epoxy, polyester, polyethylenbaseret ester og phenol harpiks osv.
Fiber: Intet krav
Kernemateriale: Ikke almindeligt brugt
3. Hovedfordele:
(1) Hurtig produktionshastighed, er en økonomisk og rimelig måde at forvåge og helbrede materialer på
(2) Præcis kontrol af harpiksindhold
(3) Fiberomkostningsminimering, ingen mellemvævningsproces
(4) Fremragende strukturelle egenskaber, fordi fiberbundterne er arrangeret i lige linjer, er fibervolumenfraktion høj
(5) Fiberinfiltrationsområde kan forsegles fuldstændigt for at reducere frigivelsen af flygtige stoffer
4. de vigtigste ulemper:
(1) Processen begrænser formen på tværsnittet
(2) højere omkostninger ved opvarmningsplade
5. Typiske anvendelser: Bjælker og fagstænger af boligstrukturer, broer, stiger og hegn.
Resin Transfer Molding Process (RTM)
1. Derefter fastgøres den øverste form på den nedre form for at danne et hulrum, og derefter indsprøjtes harpiksen i hulrummet. Vakuumassisteret harpiksinjektion og infiltration af fibrene, kendt som vakuumassisteret harpiksinjektion (vari), anvendes ofte. Når fiberinfiltrationen er afsluttet, lukkes harpikets introduktionsventil, og sammensætningen hærdes. Harpiksinjektion og hærdning kan udføres enten ved stuetemperatur eller under opvarmede forhold.
2. Valg af materiale:
Harpiks: Normalt epoxy, polyester, polyvinylester og phenolharpiks kan bismaleimidharpiks anvendes ved høj temperatur
Fiber: Intet krav. Syfiber er mere velegnet til denne proces, fordi kløften mellem fiberbundt er befordrende for harpiksoverførsel; Der er specielt udviklede fibre kan fremme harpikstrøm
Kernemateriale: Cellulært skum er ikke egnet, fordi honningkage -cellerne vil blive fyldt med harpiks, og trykket vil også få skummet til at kollapse.
3. de vigtigste fordele:
(1) Højere fibervolumenfraktion, lav porøsitet
(2) Sundhed og sikkerhed, rent og ryddeligt driftsmiljø, når harpiksen er helt forseglet.
(3) Reducer brugen af arbejdskraft
(4) De øverste og nedre sider af de strukturelle dele er støbt overflader, hvilket er let til efterfølgende overfladebehandling.
4. Hoved ulemper:
(1) Formene, der bruges sammen, er dyre, tunge og relativt voluminøse for at modstå større pres.
(2) begrænset til fremstilling af små dele
(3) Urettede områder kan let forekomme, hvilket resulterer i et stort antal skrot
5. Typiske applikationer: Små og komplekse rumfærgen og bildele, togpladser.
Posttid: Aug-08-2024
