Najpopularniejsze metody wytwarzania kompozytów

do 2024 r. globalna wielkość rynku kompozytów wyniesie około 130,83 mld USD. Podstawowym materiałem wzmacniającym w USA jest włókno szklane. W 2017 r. zanotowała wzrost wartości 2,1 mld USD.

rośnie zapotrzebowanie na solidne, trwałe i lekkie materiały. Wiele branż zwraca się do kompozytów, aby znaleźć wzmocnienia o określonej konstrukcji.

chcą rozwiązać wyzwania, przed którymi stoją polimery wzmocnione włóknami. Wzmocnienia te są produktami produkcji kompozytów.

w branży istnieją różne metody produkcji kompozytów. Twoja decyzja zależy od materiału, Projektu i zastosowania kompozytu.

oto niektóre z najpopularniejszych metod.

układanie ręczne

układanie ręczne jest najbardziej podstawową metodą produkcji stosowaną na kompozytach termoutwardzalnych. Proces polega na ręcznym układaniu warstw prepreg na narzędziu, aby utworzyć stos laminatu.

po zakończeniu układania należy nałożyć żywicę na warstwę warstw. W innej odmianie układania rąk, znanej jako układanie na mokro, musisz pokryć każdą warstwę żywicą przed złożeniem ich razem.

formowanie otwarte

formowanie kontaktowe lub formowanie Otwarte to tani proces stosowany do tworzenia materiałów kompozytowych z włókna szklanego. Forma jest najpierw traktowana środkiem antyadhezyjnym i żelem przed rozpoczęciem produkcji.

umieść materiały do formowania na górze formy poprzez proces natryskiwania lub ręczny proces układania. W procesie natryskiwania należy spryskać żywicę i cięte nici jednocześnie na powierzchnię formowania.

następnie zagęszcz laminat ręcznie za pomocą rolek i dodaj w tym miejscu dowolny materiał rdzenia. Końcowa warstwa natryskowa pomaga umieścić materiały rdzeniowe między laminatem. Następnie możesz pozwolić na wyleczenie formowania.

czasami można użyć procesu układania rąk wraz z rozpylaniem w celu zmniejszenia nakładu pracy.

metody infuzji żywicy

ze względu na duże zapotrzebowanie na materiały kompozytowe wzrasta potrzeba szybszej produkcji. Wiele osób zastępuje proces układania na alternatywne metody, które zachęcają do automatyzacji produkcji.

te metody produkcji obejmują:

formowanie przenoszące żywicę

tutaj należy umieścić suche wzmocnienie w formie, a następnie pompować mieszaninę żywicy i katalizatora pod niskim ciśnieniem.

zastosowana żywica ma niską lepkość, dzięki czemu może przenikać preform przed utwardzeniem. Proces ten wytwarza wysokiej jakości części bez potrzeby stosowania autoklawu.

Formowanie wtryskowe reakcji

ma znaczącą różnicę w stosunku do formowania z żywicą. Zamiast wstrzykiwać żywicę i katalizator jako mieszaninę, wkładasz je do dwóch oddzielnych strumieni.

reakcja chemiczna, która zachodzi podczas mieszania, odbywa się następnie w formie zamiast głowicy dozującej.

Vacuum-Assisted Resin Transfer Molding (VARTM)

VARTM wyróżnia się na tle innych procesów formowania z żywicą, ponieważ nie wymaga stosowania ciepła ani ciśnienia. Zamiast pompować żywicę pod ciśnieniem, VARTM wciąga ją do preformu za pomocą próżni.

w ten sposób VARTM wykorzystuje tanie narzędzia, ułatwiając produkcję znacznej ilości niedrogich i złożonych części.

uzwojenie żarnika

istotną zaletą metody wytwarzania uzwojenia żarnika jest niskie koszty materiałów. Proces jest ciągły i może być wysoce zautomatyzowany.

najważniejszym obszarem zastosowania jest wytwarzanie wałków golfowych.

pozostałe elementy, takie jak części cylindryczne, wędki i zbiorniki ciśnieniowe, przejmują pozostałą część działalności.

pultruzja

metoda pultruzji jest procesem prostym i ciągłym. Tutaj najpierw przepuszczasz włókno wzmacniające przez gorącą kąpiel żywicy. Następnie jest on zaprojektowany do określonych kształtów, gdy przechodzi przez kilka prowadnic formujących.

następnie przechodzi przez rozgrzaną matrycę, zanim asymiluje się do ostatecznego kształtu i leczy. Produkty wytwarzane przez pultruzję są gładkie i nie wymagają obróbki końcowej.

metoda jest stosowana od dziesięcioleci w produkcji włókien szklanych i żywic poliestrowych.

walcowanie rur

walcowanie rur jest metodą produkcji, którą można wykorzystać do wytwarzania prętów i rur. Jej głównymi produktami są rurki stożkowe lub cylindryczne o małej średnicy.

w tym procesie należy najpierw wstępnie pociąć materiał na wzory, które pomogą w architekturze włókien. Następnie układa się je na powierzchni, na której trzpień przewraca się nad nimi, aby zagęścić i usunąć materiał.

należy zmienić położenie elementów wzoru w regularnych odstępach czasu, aby można było nadać wytrzymałość na zginanie rur.

formowanie tłoczne

ta metoda jest przydatna w przetwarzaniu termoutwardzalnych o dużej objętości. Jest to najlepsza opcja do użycia, gdy musisz wyprodukować więcej niż 10 000 części.

kompozytowe materiały arkuszowe są wykonane przy użyciu mieszanki do produkcji arkuszy. Najpierw należy umieścić żywicę-wklej i wlać posiekane włókno szklane na wierzchu. Następnie można pokryć włókno szklane za pomocą końcowej warstwy pasty żywicznej.

przemysł samochodowy bada zastosowanie związków do formowania blach, które mają zbrojenie węglowe. Jest to próba skorzystania z wytrzymałości i sztywności do stosunku masy węgla.

Formowanie wtryskowe

jest to szybka i niskociśnieniowa metoda powszechna w produkcji wypełnionych tworzyw termoplastycznych. Proces jest szybki, z szybkością wtrysku od jednej do pięciu sekund. Jedna godzina wystarcza na wyprodukowanie aż 2000 małych części.

zautomatyzowane formowanie wtryskowe BMC rośnie w rankingu i przejmuje niektóre rynki posiadane przez producentów odlewów metalowych i termoplastycznych.

ważne szczegóły, na które należy zwrócić uwagę przy stosowaniu metod produkcji kompozytów

materiały kompozytowe mają wiele pożądanych właściwości, które sprawiają, że nadają się do różnych zastosowań.

wymienione powyżej metody wytwarzania kompozytów pomagają kształtować żywice i wzmocnienia, nadając materiałowi kompozytowemu pożądany kształt.

podczas pracy z materiałami kompozytowymi konieczne jest, aby producenci utrzymywali bezpieczne środowisko pracy. Powinny one również zająć się kwestiami dotyczącymi zdrowia i bezpieczeństwa, stosując sprzęt ochronny i opracowując politykę monitorowania w całej firmie.

skontaktuj się z nami już dziś, aby uzyskać więcej informacji na temat stosowania materiałów kompozytowych.