Há uma ampla escolha de matérias -primas para compósitos, incluindo resinas, fibras e materiais principais, e cada material tem suas próprias propriedades exclusivas de resistência, rigidez, resistência e estabilidade térmica, com custos e rendimentos variados. No entanto, o desempenho final de um material composto como um todo não está apenas relacionado à matriz e fibras de resina (bem como ao material principal em uma estrutura de material sanduíche), mas também intimamente relacionado ao método de design e ao processo de fabricação dos materiais na estrutura. Neste artigo, introduziremos os métodos de fabricação comumente usados para compósitos, os principais fatores de influência de cada método e como as matérias -primas são selecionadas para diferentes processos.
Moldagem por spray
1, Método Descrição: O material de reforço de fibra curto e o sistema de resina ao mesmo tempo pulverizou no molde e, em seguida, curado sob pressão atmosférica em produtos compostos termoestantes de um processo de moldagem.
2. Seleção de material:
Resina: principalmente poliéster
Fibra: fio de fibra de vidro grosso
Material central: nenhum, precisa ser combinado apenas com madeira compensada
3. Principais vantagens:
1) Longa história de habilidade
2) Baixo custo e lay-up rápido de fibra e resina
3) baixo custo de molde
4, as principais desvantagens:
1) O compensado é fácil de formar área rica em resina, alto peso
2) Somente fibras de corte curto podem ser usadas, o que limita seriamente as propriedades mecânicas do compensado.
3) Para facilitar a pulverização, a viscosidade da resina precisa ser baixa o suficiente, perdendo as propriedades mecânicas e térmicas do material compósito.
4) O alto teor de estireno da resina de spray significa que há um risco de alto potencial no operador, e a baixa viscosidade significa que a resina pode penetrar facilmente nas roupas de trabalho do funcionário e entrar em contato direto com a pele.
5) É difícil atender à concentração de estireno volátil no ar.
5. Aplicações típicas:
Cercas simples, painéis estruturais de baixa carga, como corpos de carros conversíveis, carenagem de caminhões, banheiras e pequenos barcos.
Moldagem por layup de mão
1, Descrição do método: Infiltrando manualmente a resina nas fibras, as fibras podem ser tecidas, trançadas, costuradas ou unidas e outros métodos de reforço, a moldagem manual geralmente é feita com rolos ou pincéis e, em seguida, a resina é espremida com um rolo de cola para fazer com que ela se canere nas fibras. O compensado é colocado sob pressão normal para curar.
2. Seleção de material:
Resina: nenhum requisito, epóxi, poliéster, éster à base de polietileno, resinas fenólicas estão disponíveis
Fibra: sem requisitos, mas o peso base da fibra aramid maior é difícil de se infiltrar no
Material central: nenhum requisito
3, as principais vantagens:
1) longa história da tecnologia
2) Fácil de aprender
3) baixo custo de molde se estiver usando resina de cura de temperatura ambiente
4) ampla escolha de materiais e fornecedores
5) Alto teor de fibras, fibras mais longas usadas do que processo de pulverização
4, principais desvantagens:
1) Mistura de resina, laminado O conteúdo e a qualidade da resina estão intimamente relacionados à proficiência do operador, é difícil obter baixo teor de resina e baixa porosidade do laminado
2) Riscos de saúde e segurança da resina, quanto menor o peso molecular da resina de lay-up da mão, maior a ameaça potencial à saúde, menor a viscosidade significa que a resina tem maior probabilidade de penetrar nas roupas de trabalho dos funcionários e, assim, entrar em contato direto com a pele.
3) Se uma boa ventilação não for instalada, a concentração de estireno evaporada a partir de ésteres à base de poliéster e polietileno no ar é difícil de atender aos requisitos legais
4) A viscosidade da resina de pasta manual precisa ser muito baixa, de modo que o conteúdo do estireno ou de outros solventes deve ser alto, perdendo assim as propriedades mecânicas/térmicas do material compósito.
5) Aplicações típicas: lâminas de turbinas eólicas padrão, barcos produzidos em massa, modelos arquitetônicos.
Processo de ensacamento a vácuo
1. Descrição do método: O processo de ensacamento de vácuo é uma extensão do processo de realização manual acima, ou seja, selando uma camada de filme plástico no molde será o vácuo de madeira compensada, aplicando uma pressão atmosférica ao compensado para alcançar o efeito do exaustão e aperto, a fim de melhorar a qualidade do material compósito.
2. Seleção de material:
Resina: principalmente resinas epóxi e fenólica, éster à base de poliéster e polietileno não é aplicável, porque eles contêm estireno, volatilização na bomba de vácuo
Fibra: nenhum requisito, mesmo que o peso base das fibras maiores possa ser infiltrado sob pressão
Material central: nenhum requisito
3. Principais vantagens:
1) Maior teor de fibras do que o processo de lay-up manual padrão pode ser alcançado
2) A relação vazia é menor que o processo padrão de lay-up da mão.
3) Sob pressão negativa, a resina flui o suficiente para melhorar o grau de infiltração de fibras, é claro, parte da resina será absorvida pelos consumíveis a vácuo
4) Saúde e segurança: o processo de ensacamento a vácuo pode reduzir a liberação de voláteis durante o processo de cura
4, principais desvantagens:
1) Processo adicional aumenta o custo da mão -de -obra e material de bolsa de vácuo descartável
2) Requisitos de habilidade mais altos para operadores
3) A mistura de resina e o controle do conteúdo de resina depende em grande parte da proficiência no operador
4) Embora os sacos a vácuo reduzem a liberação de voláteis, o risco à saúde do operador ainda é maior que o do processo de infusão ou pré -gravador
5, aplicações típicas: tamanho grande, iates de edição limitada única, peças de carro de corrida, processo de construção naval da ligação do material central.
Moldagem enrolada
1. Descrição do método: O processo de enrolamento é basicamente usado para fabricar peças estruturais ocas, redondas ou ovais, como tubos e valas. Os feixes de fibra são impregnados de resina e depois feriram em um mandril em várias direções. O processo é controlado pela máquina de enrolamento e a velocidade do mandril.
2. Seleção de material:
Resina: Nenhum requisito, como epóxi, poliéster, éster à base de polietileno e resina fenólica, etc.
Fibra: sem requisitos, uso direto de feixes de fibras da moldura da bobina, não precisam tecer ou costurar tecidos no pano de fibra
Material do núcleo: nenhum requisito, mas a pele geralmente é um material composto de camada única
3. As principais vantagens:
(1) Velocidade rápida de produção, é uma maneira econômica e razoável de layups
(2) O conteúdo de resina pode ser controlado medindo a quantidade de resina transportada por feixes de fibra que passam pela ranhura da resina.
(3) Custo de fibra minimizado, sem processo de tecelagem intermediária
(4) Excelente desempenho estrutural, porque os feixes de fibras lineares podem ser colocados ao longo das várias direções de carga de carga
4. Principais desvantagens:
(1) O processo é limitado a estruturas ocas redondas.
(2) as fibras não são dispostas com facilidade e precisão ao longo da direção axial do componente
(3) Maior custo de moldagem positiva do mandril para grandes peças estruturais
(4) A superfície externa da estrutura não é uma superfície de molde, então a estética é pior
(5) O uso de resina de baixa viscosidade, precisa prestar atenção às propriedades mecânicas e desempenho de saúde e segurança
Aplicações típicas: tanques e tubos de armazenamento químico, cilindros, tanques de respiração bombeiros.
Moldagem por pultrusão
1. Descrição do método: Do pacote de fibra desenhado do suporte da bobbina impregnado com cola através da placa de aquecimento, na placa de aquecimento para completar a resina na infiltração de fibras e controlar o conteúdo da resina e, finalmente, o material será curado na forma necessária; Essa forma do produto curado fixo é cortado mecanicamente em diferentes comprimentos. As fibras também podem entrar na placa quente em direções além de 0 graus. A extrusão e a moldagem por estiramento são um processo de produção contínuo e a seção transversal do produto geralmente tem uma forma fixa, permitindo pequenas variações. Passará pela placa quente do material pré-umedecido fixo e se espalhou para o molde imediatamente cura, embora esse processo seja menos contínuo, mas pode alcançar a mudança de forma de seção transversal.
2. Seleção de material:
Resina: geralmente epóxi, poliéster, éster à base de polietileno e resina fenólica, etc.
Fibra: nenhum requisito
Material central: não comumente usado
3. Principais vantagens:
(1) Velocidade rápida de produção, é uma maneira econômica e razoável de pré-testemunhar e curar materiais
(2) Controle preciso do conteúdo de resina
(3) Minimização de custos de fibra, sem processo de tecelagem intermediária
(4) Excelentes propriedades estruturais, porque os feixes de fibra são organizados em linhas retas, a fração de volume de fibras é alta
(5) A área de infiltração de fibras pode ser completamente selada para reduzir a liberação de voláteis
4. As principais desvantagens:
(1) O processo limita a forma da seção transversal
(2) Maior custo da placa de aquecimento
5. Aplicações típicas: vigas e treliças de estruturas habitacionais, pontes, escadas e cercas.
Processo de moldagem por transferência de resina (RTM)
1. Descrição do método: as fibras secas são colocadas no molde inferior, que podem ser pré-pressurizadas para fazer com que as fibras se encaixem na forma do molde o máximo possível e serem adesivas; Em seguida, o molde superior é fixado no molde inferior para formar uma cavidade e, em seguida, a resina é injetada na cavidade. A injeção de resina e a infiltração das fibras, conhecida como injeção de resina assistida por vácuo (VARI), é comumente usada. Uma vez concluído a infiltração de fibras, a válvula de introdução de resina é fechada e o composto é curado. A injeção de resina e a cura podem ser feitas à temperatura ambiente ou sob condições aquecidas.
2. Seleção de material:
Resina: geralmente epóxi, poliéster, éster polivinil e resina fenólica, a resina bismaleimida pode ser usada em alta temperatura
Fibra: nenhum requisito. A fibra costurada é mais adequada para esse processo, porque a lacuna entre o pacote de fibra é propícia à transferência de resina; Existem fibras especialmente desenvolvidas podem promover o fluxo de resina
Material do núcleo: a espuma celular não é adequada, porque as células do favo de mel serão preenchidas com resina e a pressão também fará com que a espuma colapse.
3. As principais vantagens:
(1) Fração de volume de fibra mais alta, baixa porosidade
(2) Saúde e segurança, ambiente de operação limpo e arrumado à medida que a resina é completamente selada.
(3) reduzir o uso de trabalho
(4) Os lados superior e inferior das partes estruturais são superfícies moldadas, o que é fácil para o tratamento de superfície subsequente.
4. Principais desvantagens:
(1) Os moldes usados juntos são caros, pesados e relativamente volumosos, a fim de suportar maior pressão.
(2) limitado à fabricação de pequenas peças
(3) áreas não retidas podem ocorrer facilmente, resultando em um grande número de sucata
5. Aplicações típicas: peças pequenas e complexas de ônibus espacial e peças de automóveis, assentos de trem.
Horário de postagem: agosto-08-2024
