Kompozit materialların xammalına qatran, lif və əsas material və s.Bir çox seçim var və hər bir materialın özünəməxsus gücü, sərtliyi, möhkəmliyi və istilik sabitliyi var və onun dəyəri və çıxışı da fərqlidir.
Bununla belə, bütövlükdə kompozit material, onun son performansı yalnız qatran matrisi və lifləri (və sendviç strukturunun əsas materialı) ilə deyil, həm də strukturdakı materialların dizayn üsulu və istehsal prosesi ilə sıx bağlıdır. .
Bu məqalədə ümumi istifadə edilən kompozit istehsal üsulları, hər bir metodun əsas təsir edən amilləri və müxtəlif proseslər üçün xammalın necə seçiləcəyi təqdim ediləcək.
Metodun təsviri:Doğranmış liflə gücləndirilmiş materialın və qatran sisteminin eyni vaxtda qəlibə səpilməsi və sonra normal təzyiq altında qurudulması və termosetləşdirici kompozit məhsulun əmələ gəlməsi prosesi.
material seçimi:
Qatran: əsasən polyester
Fiber: qaba şüşə lifli iplik
Əsas material: Yoxdur, ayrıca laminatlarla birləşdirilməlidir
Əsas üstünlük:
1) Sənətkarlığın qədim tarixi var
2) Aşağı qiymət, sürətli lif və qatran döşənməsi
3) Aşağı qəlib qiyməti
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Laminatlı lövhədə qatranla zənginləşdirilmiş sahə yaratmaq asandır və çəkisi nisbətən yüksəkdir
2) Yalnız doğranmış liflərdən istifadə edilə bilər ki, bu da laminatların mexaniki xüsusiyyətlərini ciddi şəkildə məhdudlaşdırır
3) Püskürtməni asanlaşdırmaq üçün qatranın özlülüyü kompozit materialın mexaniki və istilik xüsusiyyətlərini itirəcək qədər aşağı olmalıdır.
4) Sprey qatranında yüksək stirol tərkibi operatorlar üçün daha yüksək potensial təhlükələr, aşağı özlülük isə qatranın işçilərin iş paltarlarına asanlıqla nüfuz etməsi və birbaşa dəri ilə təmas etməsi deməkdir.
5) Havada uçucu stirolun konsentrasiyasının qanuni tələblərə cavab verməsi çətindir
tipik tətbiq:
Sadə hasar, konvertasiya edilə bilən avtomobil gövdələri, yük maşınları, vannalar və kiçik qayıqlar kimi aşağı yüklü struktur panellər
Metodun təsviri:Lifləri qatranla əl ilə hopdurun.Liflər toxuculuq, hörmə, tikiş və ya yapışdırma ilə gücləndirilə bilər.Əllə düzülmə adətən rulonlar və ya fırçalar ilə aparılır, sonra isə qatran liflərə nüfuz etmək üçün rezin rulonla sıxılır.Laminatlar normal təzyiq altında qurudular.
material seçimi:
Qatran: tələb olunmur, epoksi, polyester, polivinil ester, fenolik qatran qəbul edilir
Lif: Tələb yoxdur, lakin daha böyük əsas çəkisi olan aramid lifi əl ilə sızdırmaq çətindir.
Əsas material: tələb olunmur
Əsas üstünlük:
1) Sənətkarlığın qədim tarixi var
2) Öyrənmək asandır
3) Otaq temperaturunda bərkidici qatran istifadə edilərsə, qəlib qiyməti aşağıdır
4) Materialların və təchizatçıların geniş seçimi
5) Yüksək lif tərkibi, istifadə edilən liflər püskürtmə prosesindən daha uzundur
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Qatran qarışığı, qatran tərkibi və laminatların keyfiyyəti operatorların səriştəsi ilə sıx bağlıdır, tərkibində az qatran və aşağı məsaməli laminatlar əldə etmək çətindir.
2) Qatranın sağlamlıq və təhlükəsizlik təhlükələri.Əl yatırma qatranının molekulyar çəkisi nə qədər az olarsa, sağlamlıq üçün potensial təhlükə bir o qədər çox olar.Özlülük nə qədər aşağı olarsa, qatranın işçilərin iş paltarına nüfuz etməsi və birbaşa dəri ilə təmas etməsi bir o qədər asan olar.
3) Yaxşı havalandırma avadanlığı quraşdırılmadıqda, poliester və polivinil esterdən havaya uçan stirolun konsentrasiyasının qanuni tələblərə cavab verməsi çətindir.
4) Əl qatranının özlülüyü çox aşağı olmalıdır, ona görə də stirol və ya digər həlledicilərin tərkibi yüksək olmalıdır, beləliklə, kompozit materialın mexaniki/termik xüsusiyyətlərini itirir.
Tipik tətbiqlər:standart külək turbinlərinin qanadları, kütləvi istehsal olunan qayıqlar, memarlıq modelləri
Metodun təsviri:Vakuum torbası prosesi yuxarıda qeyd olunan əl qoymaq prosesinin davamıdır, yəni əl ilə döşənmiş laminatı vakuumlaşdırmaq üçün qəlibə bir plastik film təbəqəsi möhürlənir və buna nail olmaq üçün laminata atmosfer təzyiqi tətbiq olunur. egzoz və sıxılmanın təsiri.Kompozit materialların keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması.
material seçimi:
Qatran: əsasən epoksi və fenolik qatran, polyester və polivinil ester uyğun deyil, çünki onların tərkibində vakuum pompasına uçan stirol var.
Lif: Tələb yoxdur, hətta böyük çəkisi olan liflər də təzyiq altında nəmləndirilə bilər
Əsas material: tələb olunmur
Əsas üstünlük:
1) Standart əl çəkmə prosesindən daha yüksək lif tərkibinə nail ola bilər
2) Məsaməlik standart əl qoymaq prosesindən aşağıdır
3) Mənfi təzyiq şəraitində, qatranın tam axını liflərin islanma dərəcəsini yaxşılaşdırır.Əlbəttə ki, qatranın bir hissəsi vakuum istehlak materialları tərəfindən udulacaqdır
4) Sağlamlıq və Təhlükəsizlik: Vakuum torbası prosesi müalicə zamanı uçucu maddələrin buraxılmasını azalda bilər
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Əlavə proseslər əmək və birdəfəlik vakuum torbası materiallarının qiymətini artırır
2) Operatorlar üçün daha yüksək texniki tələblər
3) Qatran qarışığına və qatran tərkibinə nəzarət əsasən operatorun peşəkarlığından asılıdır
4) Vakuum torbası uçucu maddələrin buraxılmasını azaltsa da, operatorun sağlamlığı üçün təhlükə hələ də infuziya və ya prepreg prosesindən daha yüksəkdir.
Tipik tətbiqlər:iri miqyaslı, birdəfəlik məhdud buraxılışlı yaxtalar, yarış avtomobillərinin hissələri, gəmiqayırmada əsas materialların birləşdirilməsi
Deyang Yaosheng Composite Material Co., Ltd.müxtəlif şüşə lif məhsulları istehsal edən peşəkar şirkətdir.Şirkət əsasən Fiberglass roving, şüşə lif doğranmış strand mat, şüşə lif parça/fiil parça/dəniz parça və s. istehsal edir. Bizimlə əlaqə saxlamaqdan çekinmeyin.
Tel: +86 15283895376
Whatsapp: +86 15283895376
Email: yaoshengfiberglass@gmail.com
Metodun təsviri:Sarma prosesi əsasən borular və tanklar kimi içi boş, yuvarlaq və ya oval struktur hissələrinin istehsalı üçün istifadə olunur.Lif dəstəsi qatranla hopdurulduqdan sonra müxtəlif istiqamətlərdə mandrelə sarılır və proses sarma maşını və mandrel sürəti ilə idarə olunur.
material seçimi:
Qatran: tələb olunmur, məsələn, epoksi, polyester, polivinil ester və fenolik qatran və s.
Lif: tələb olunmur, birbaşa lif dəstindən istifadə edin, lifli parçaya toxunmağa və ya tikməyə ehtiyac yoxdur
Əsas material: tələb olunmur, lakin dəri adətən bir qatlı kompozit materialdır
Əsas üstünlük:
1) İstehsal sürəti sürətlidir və bu, iqtisadi və ağlabatan bir təbəqə üsuludur
2) Qatran çənindən keçən lif dəstəsinin daşıdığı qatran miqdarını ölçməklə qatran tərkibinə nəzarət etmək olar.
3) Lif xərclərini minimuma endir, aralıq toxuculuq prosesi yoxdur
4) Struktur performansı əladır, çünki xətti lif paketləri müxtəlif yükdaşıyan istiqamətlərdə qoyula bilər
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Bu proses dairəvi içi boş strukturlarla məhdudlaşır
2) Lifləri komponentin eksenel istiqaməti boyunca dəqiq şəkildə yerləşdirmək asan deyil
3) Böyük struktur hissələri üçün mandrel kişi kalıbının qiyməti nisbətən yüksəkdir
4) Quruluşun xarici səthi qəlib səthi olmadığı üçün estetika zəifdir
5) Aşağı özlülüklü qatrandan istifadə edərkən kimyəvi performansa və sağlamlıq və təhlükəsizlik göstəricilərinə diqqət yetirilməlidir.
Tipik tətbiqlər:kimyəvi saxlama çənləri və çatdırılma boruları, silindrlər, yanğınsöndürənlərin nəfəs alma çənləri
Metodun təsviri:Kəpəkdən çəkilmiş lif dəstəsi batırılır və qızdırıcı lövhədən keçirilir və qatran qızdırıcı plitədəki lifin içinə sızır və qatran tərkibinə nəzarət edilir və nəhayət material lazımi formada bərkidilir;bu formada bərkidilmiş məhsul mexaniki olaraq müxtəlif uzunluqlara kəsilir.Liflər isti plitələrə 0 dərəcədən başqa istiqamətlərdə də daxil ola bilər.
Pultrusion davamlı istehsal prosesidir və məhsulun kəsişməsi adətən sabit bir forma malikdir və kiçik dəyişikliklərə imkan verir.İsti plitədən keçən əvvəlcədən nəm materialı düzəldin və dərhal bərkidilmək üçün onu qəlibə yayın.Bu proses zəif davamlılığa malik olsa da, kəsik şəklini dəyişə bilər.
material seçimi:
Qatran: adətən epoksi, polyester, polivinil ester və fenol qatranı və s.
Lif: tələb olunmur
Əsas material: çox istifadə edilmir
Əsas üstünlük:
1) İstehsal sürəti sürətlidir və bu, materialları əvvəlcədən nəmləndirmək və müalicə etmək üçün iqtisadi və ağlabatan bir yoldur
2) Qatran tərkibinə dəqiq nəzarət
3) Lif xərclərini minimuma endir, aralıq toxuculuq prosesi yoxdur
4) Əla struktur performansı, çünki lif paketləri düz bir xəttdə düzülmüşdür və lifin həcmi yüksəkdir
5) Uçucu maddələrin buraxılmasını azaltmaq üçün lif infiltrasiya sahəsi tamamilə möhürlənə bilər
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Bu proses kəsik formasını məhdudlaşdırır
2) Qızdırıcı plitənin qiyməti nisbətən yüksəkdir
Tipik tətbiqlər:Ev konstruksiyaları, körpülər, nərdivanlar və hasarlar üçün tir və trusslar
6. Qatran Transfer Kalıplama (RTM)
Metodun təsviri:Quru lifləri alt qəlibə qoyun, lifləri mümkün qədər kalıbın formasına uyğunlaşdırmaq üçün əvvəlcədən təzyiq edin və onları bağlayın;sonra, boşluq yaratmaq üçün yuxarı qəlibi alt qəlibə bərkidin və sonra qətranı qəlib boşluğuna yeridin.
Vakuum yardımlı qatran inyeksiyası və liflərin infiltrasiyasından adətən istifadə olunur, yəni vakuum yardımlı qatran infuziya prosesi (VARI).Lif infiltrasiyası başa çatdıqdan sonra qatran daxiletmə klapan bağlanır və kompozit qurudulur.Qatran yeridilməsi və bərkidilməsi otaq temperaturunda və ya qızdırılan şəraitdə həyata keçirilə bilər.
material seçimi:
Qatran: adətən epoksi, polyester, polivinil ester və fenolik qatran, bismaleimid qatranı yüksək temperaturda istifadə edilə bilər.
Lif: Tələb yoxdur.Dikişli liflər bu proses üçün daha uyğundur, çünki lif paketinin boşluqları qatranın ötürülməsini asanlaşdırır;qatran axını asanlaşdırmaq üçün xüsusi hazırlanmış liflər var
Əsas material: Pətək köpüyü uyğun deyil, çünki pətək hüceyrələri qatranla doldurulacaq və təzyiq köpüyün çökməsinə səbəb olacaq.
Əsas üstünlük:
1) Yüksək lif həcmli fraksiya və aşağı məsaməlilik
2) Qatran tamamilə möhürləndiyi üçün sağlam və təhlükəsizdir və əməliyyat mühiti təmiz və səliqəlidir
3) İşçi qüvvəsindən istifadəni azaldın
4) Struktur hissənin yuxarı və aşağı tərəfləri qəlib səthləridir ki, bu da sonrakı səth müalicəsi üçün asandır.
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Birlikdə istifadə edilən qəlib bahalıdır və daha böyük təzyiqə tab gətirmək üçün ağır və nisbətən çətin olur.
2) Kiçik hissələrin istehsalı ilə məhdudlaşır
3) Nəmlənməmiş sahələr görünməyə meyllidir, nəticədə böyük miqdarda qırıntılar yaranır
Tipik tətbiqlər:kiçik və mürəkkəb kosmik gəmi və avtomobil hissələri, qatar oturacaqları
7. Digər perfuziya prosesləri – SCRIMP, RIFT, VARM və s.
Metodun təsviri:Quru lifləri RTM prosesinə bənzər şəkildə qoyun, sonra ayırıcı parça və drenaj şəbəkəsini qoyun.Döşəmə tamamlandıqdan sonra vakuum torbası ilə tamamilə bağlanır və vakuum müəyyən bir tələbə çatdıqda, qatran bütün layup quruluşuna daxil edilir.Laminatda qatranın paylanması, qatran axınının bələdçi şəbəkə vasitəsilə istiqamətləndirilməsi ilə əldə edilir və nəhayət, quru liflər yuxarıdan aşağıya tam şəkildə infiltrasiya edilir.
material seçimi:
Qatran: adətən epoksi, polyester, polivinil ester qatranı
Lif: İstənilən ümumi lif.Dikişli liflər bu proses üçün daha uyğundur, çünki lif paketi boşluqları qatran ötürülməsini sürətləndirir
Əsas material: pətək köpüyü tətbiq edilmir
Əsas üstünlük:
1) RTM prosesi ilə eynidir, lakin yalnız bir tərəfi qəlib səthidir
2) Kalıbın bir tərəfi vakuum torbasıdır ki, bu da kalıbın xərcini xeyli qənaət edir və kalıbın təzyiqə tab gətirməsi tələbini azaldır.
3) Böyük struktur hissələri də yüksək lif həcmli fraksiyaya və aşağı məsaməliyə malik ola bilər
4) Standart əl lay-up prosesi qəlibi modifikasiyadan sonra bu proses üçün istifadə edilə bilər
5) Sandviç strukturu bir anda qəliblənə bilər
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Böyük strukturlar üçün proses nisbətən mürəkkəbdir və təmirdən qaçınmaq olmaz
2) Qatranın özlülüyü çox aşağı olmalıdır, bu da mexaniki xüsusiyyətləri azaldır
3) Nəmlənməmiş sahələr görünməyə meyllidir, nəticədə böyük miqdarda qırıntılar yaranır
Tipik tətbiqlər:Kiçik qayıqların sınaq istehsalı, qatarlar və yük maşınları üçün kuzov panelləri, külək turbinlərinin qanadları
Metodun təsviri:Lif və ya lifli parça material istehsalçısı tərəfindən katalizatoru olan qatranla əvvəlcədən emprenye edilir və istehsal üsulu yüksək temperatur və yüksək təzyiq üsulu və ya həlledici həll üsuludur.Katalizator otaq temperaturunda gizlidir, materiala otaq temperaturunda həftələr və ya aylar saxlama müddəti verir;soyuducu saxlama müddətini uzada bilər.
Prepreg əl və ya maşınla qəlibin səthinə qoyula bilər, sonra vakuum torbasına qoyulur və 120-180°C-yə qədər qızdırılır.Qızdırıldıqdan sonra qatran yenidən axa bilər və nəticədə quruya bilər.Materiala əlavə təzyiq tətbiq etmək üçün avtoklavdan istifadə edilə bilər, adətən 5 atmosferə qədər.
material seçimi:
Qatran: adətən epoksi, polyester, fenolik qatran, poliimid, siyanat ester və bismaleimid kimi yüksək temperatura davamlı qatran da istifadə edilə bilər.
Lif: Tələb yoxdur.Fiber paket və ya lifli parça istifadə edilə bilər
Əsas material: tələb olunmur, lakin köpük yüksək temperatura və yüksək təzyiqə davamlı olmalıdır
Əsas üstünlük:
1) Qatranın müalicəvi agentə və qatran tərkibinə nisbəti təchizatçı tərəfindən dəqiq müəyyən edilir, yüksək lif tərkibli və aşağı məsaməli laminat əldə etmək çox asandır.
2) Material əla sağlamlıq və təhlükəsizlik xüsusiyyətlərinə malikdir və iş mühiti təmizdir, potensial olaraq avtomatlaşdırma və əmək xərclərinə qənaət edir
3) Bir istiqamətli material liflərinin dəyəri minimuma endirilir və lifləri parça halına salmaq üçün heç bir ara proses tələb olunmur
4) İstehsal prosesi yüksək özlülük və yaxşı nəmlənmə qabiliyyəti, həmçinin optimallaşdırılmış mexaniki və istilik xüsusiyyətləri olan qatran tələb edir.
5) Otaq temperaturunda iş vaxtının uzadılması o deməkdir ki, struktur optimallaşdırılması və mürəkkəb formaların düzülməsi də asan əldə edilir.
6) Avtomatlaşdırma və əmək xərclərinə potensial qənaət
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Materialların qiyməti artır, lakin tətbiq tələblərinə cavab vermək üçün bu qaçılmazdır
2) Müalicəni başa çatdırmaq üçün yüksək qiymətə, uzun işləmə müddəti və ölçü məhdudiyyətlərinə malik avtoklav tələb olunur.
3) Kalıp yüksək proses temperaturuna tab gətirməlidir və əsas material eyni tələblərə malikdir
4) Qalın hissələr üçün, təbəqələrarası hava qabarcıqlarını aradan qaldırmaq üçün prepregləri qoyarkən əvvəlcədən vakuum tələb olunur.
Tipik tətbiqlər:kosmik gəminin struktur hissələri (qanadlar və quyruqlar kimi), F1 yarış avtomobilləri
9. Prepreg – avtoklav olmayan proses
Metodun təsviri:Aşağı temperaturda müalicəvi prepreg istehsal prosesi avtoklav prepreg ilə tam eynidir, fərq ondan ibarətdir ki, qatranın kimyəvi xassələri onu 60-120°C temperaturda qurutmağa imkan verir.
Aşağı temperaturda 60 ° C-də bərkitmə üçün materialın işləmə müddəti yalnız bir həftədir;yüksək temperaturlu katalizatorlar üçün (>80°C) iş vaxtı bir neçə aya çata bilər.Qatran sisteminin axıcılığı avtoklavların istifadəsindən yayınaraq, yalnız vakuum torbalarından istifadə edərək müalicə etməyə imkan verir.
material seçimi:
Qatran: Adətən yalnız epoksi qatrandır
Lif: tələb olunmur, ənənəvi prepreg kimi
Əsas material: tələb yoxdur, lakin standart PVC köpükdən istifadə edərkən xüsusi diqqət yetirilməlidir
Əsas üstünlük:
1) Ənənəvi avtoklav prepreginin ((i.))-((vi.)) bütün üstünlüklərinə malikdir.
2) Kalıp materialı ucuzdur, məsələn, ağac, çünki sərtləşmə temperaturu aşağıdır
3) Böyük struktur hissələrin istehsal prosesi sadələşdirilmişdir, yalnız vakuum torbasına təzyiq etmək, sobanın isti havasını və ya kalıbın özünün isti hava istilik sistemini müalicə tələblərinə cavab vermək lazımdır.
4) Ümumi köpük materialları da istifadə edilə bilər və proses daha yetkindir
5) Avtoklavla müqayisədə enerji sərfiyyatı daha azdır
6) Qabaqcıl texnologiya yaxşı ölçülü dəqiqliyi və təkrarlanmağı təmin edir
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Material dəyəri hələ də quru lifdən yüksəkdir, baxmayaraq ki, qatran dəyəri aerokosmik prepregdən aşağıdır
2) Kalıp infuziya prosesindən daha yüksək temperatura (80-140°C) tab gətirməlidir.
Tipik tətbiqlər:yüksək performanslı külək turbininin qanadları, böyük yarış qayıqları və yaxtalar, xilasedici təyyarələr, qatar komponentləri
10. Yarım-preg SPRINT/beam prepreg SparPreg-in avtoklavsız prosesi
Metodun təsviri:Qalın konstruksiyalarda (>3mm) prepreqdən istifadə edərkən, bərkitmə prosesi zamanı təbəqələr və ya üst-üstə düşən təbəqələr arasında hava qabarcıqlarını boşaltmaq çətindir.Bu çətinliyi aradan qaldırmaq üçün laylama prosesinə əvvəlcədən vakuumlaşdırma tətbiq edildi, lakin proses müddəti əhəmiyyətli dərəcədə artırıldı.
Son illərdə Gurit yüksək keyfiyyətli (aşağı məsaməli) qalın laminatların istehsalını bir addımda tamamlamağa imkan verən patentləşdirilmiş texnologiyaya malik bir sıra təkmilləşdirilmiş prepreg məhsulları təqdim etdi.Yarım preg SPRINT iki qat quru lifdən ibarətdir və qatran filmi sendviç konstruksiyasından ibarətdir.Material qəlibə qoyulduqdan sonra, vakuum pompası qatran qızdırılmadan və lifi yumşaltmadan və islatmadan əvvəl içindəki havanı tamamilə boşalda bilər.bərkimiş.
Beam prepreg SparPreg təkmilləşdirilmiş prepregdir ki, vakuum altında quruduqda birləşdirilmiş iki qatlı materialdan hava qabarcıqlarını asanlıqla çıxara bilir.
material seçimi:
Qatran: əsasən epoksi qatran, digər qatranlar da mövcuddur
Lif: tələb olunmur
Əsas material: ən çox, lakin standart PVC köpükdən istifadə edərkən yüksək temperatura xüsusi diqqət yetirilməlidir
Əsas üstünlük:
1) Daha qalın hissələr (100 mm) üçün yüksək lif həcmli fraksiya və aşağı məsaməlik hələ də dəqiq şəkildə əldə edilə bilər.
2) Qatran sisteminin ilkin vəziyyəti möhkəmdir və yüksək temperaturda müalicədən sonra performans əladır
3) Aşağı qiymətli yüksək əsaslı lifli parçanın (məsələn, 1600 q/m2) istifadəsinə icazə verin, yerləşdirmə sürətini artırın və istehsal xərclərinə qənaət edin
4) Proses çox inkişaf etmiş, əməliyyat sadədir və qatran tərkibi dəqiq idarə olunur
Əsas çatışmazlıqlar:
1) Material dəyəri hələ də quru lifdən yüksəkdir, baxmayaraq ki, qatran dəyəri aerokosmik prepregdən aşağıdır
2) Kalıp infuziya prosesindən daha yüksək temperatura (80-140°C) tab gətirməlidir.
Tipik tətbiqlər:yüksək performanslı külək turbinlərinin qanadları, böyük yarış qayıqları və yaxtaları, xilasedici təyyarələr
Göndərmə vaxtı: 13 dekabr 2022-ci il
