عملية تشكيل المواد المركب الأكثر شيوعا! المواد الرئيسية المرفقة ومقدمة للمزايا والعيوب

هناك مجموعة واسعة من المواد الخام للمركبات ، بما في ذلك الراتنجات والألياف والمواد الأساسية ، وكل مادة لها خصائصها الفريدة الخاصة بالقوة والتصلب والصلابة والاستقرار الحراري ، مع تكاليف ومواد مختلفة. ومع ذلك ، فإن الأداء النهائي للمواد المركبة ككل لا يرتبط فقط بمصفوفة الراتنج والألياف (وكذلك المادة الأساسية في بنية مادة السندوتش) ، ولكن أيضًا مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بطريقة التصميم وعملية التصنيع للمواد في الهيكل. في هذه الورقة ، سنقدم طرق التصنيع شائعة الاستخدام للمركبات ، والعوامل المؤثرة الرئيسية لكل طريقة وكيفية اختيار المواد الخام لعمليات مختلفة.

رش صب
1 ، وصف الطريقة: مواد تعزيز الألياف المختصرة ونظام الراتنج في نفس الوقت يتم رشها في القالب ، ثم تم علاجها تحت الضغط الجوي إلى منتجات مركب حرارية لعملية صب.
2. اختيار المواد:
الراتنج: أساسا البوليستر
الألياف: غزل الألياف الزجاجية الخشنة
المواد الأساسية: لا شيء ، يجب دمجها مع الخشب الرقائقي وحده
3. المزايا الرئيسية:
1) تاريخ طويل من الحرفية
2) التكلفة المنخفضة ، وضع سريع للألياف والراتنج
3) تكلفة العفن المنخفضة
4 ، العيوب الرئيسية:
1) من السهل تشكيل الخشب الرقائقي مساحة غنية بالراتنج ، ووزن مرتفع
2) يمكن استخدام الألياف المختصرة فقط ، مما يحد بشكل خطير من الخواص الميكانيكية للخشب الرقائقي.
3) من أجل تسهيل الرش ، يجب أن تكون لزوجة الراتنج منخفضة بدرجة كافية ، وفقدان الخواص الميكانيكية والحرارية للمادة المركبة.
4) يعني محتوى الستايرين المرتفع لراتنج الرش أن هناك خطرًا كبيرًا محتملاً للمشغل ، وأن اللزوجة المنخفضة تعني أن الراتنج يمكن أن يخترق ملابس عمل الموظف بسهولة والتواصل المباشر مع الجلد.
5) من الصعب توجيه تركيز الستايرين المتطايرة في الهواء إلى المتطلبات القانونية.
5. التطبيقات النموذجية:
سياج بسيط ، لوحات هيكلية منخفضة الحمل مثل أجسام السيارات القابلة للتحويل ، معرض الشاحنات ، أحواض الاستحمام والقوارب الصغيرة.

صب اليد صب
1 ، وصف الطريقة: التسلل يدويًا الراتنج في الألياف ، يمكن نسج الألياف أو مضفر أو خياطة أو أساليب أخرى معززة ، عادة ما يتم تصبغ وضع وضع اليد مع بكرات أو فرش ، ثم يتم ضغط الراتنج باستخدام بكرة غراء لجعلها تغلغل في الألياف. يتم وضع الخشب الرقائقي تحت الضغط العادي لعلاج.
2. اختيار المواد:
الراتنج: لا توجد متطلبات ، إيبوكسي ، البوليستر ، استرات البولي إيثيلين ، راتنجات الفينول متوفرة
الألياف: لا توجد متطلبات ، ولكن من الصعب التسلل إلى الوزن الأساسي لألياف أراميد الأكبر
المادة الأساسية: لا متطلب
3 ، المزايا الرئيسية:
1) تاريخ التكنولوجيا الطويل
2) من السهل التعلم
3) تكلفة العفن المنخفضة إذا استخدمت راتنجات علاج درجة حرارة الغرفة
4) مجموعة واسعة من المواد والموردين
5) محتوى ألياف عالية ، ألياف أطول تستخدم من عملية الرش
4 ، العيوب الرئيسية:
1) يرتبط خلط الراتنج ومحتوى الراتنج الصفائحي والجودة ارتباطًا وثيقًا بكفاءة المشغل ، ومن الصعب الحصول على محتوى راتنج منخفض ومسامية منخفضة للصفائح
2) مخاطر صحة وسلامة الراتنج ، كلما انخفضت الوزن الجزيئي لراتينج وضع اليد ، كلما زاد التهديد الصحي المحتمل ، يعني انخفاض اللزوجة أن الراتنج من المرجح أن يخترق ملابس عمل الموظفين وبالتالي يتواصل مباشرة مع الجلد.
3) إذا لم يتم تثبيت تهوية جيدة ، فإن تركيز الستايرين تبخر من استرات البوليستر والبولي إيثيلين في الهواء يصعب تلبية المتطلبات القانونية
4) يجب أن تكون لزوجة راتنج الصغار اليدوي منخفضًا للغاية ، وبالتالي يجب أن يكون محتوى الستايرين أو المذيبات الأخرى عالية ، وبالتالي فقدان الخواص الميكانيكية/الحرارية للمادة المركبة.
5) التطبيقات النموذجية: شفرات توربينات الرياح القياسية ، القوارب المنتجة الكبيرة ، النماذج المعمارية.

عملية تعبئة الفراغ
1. الوصف الأسلوب: عملية التعبئة الفراغية هي امتداد لعملية وضع اليدين أعلاه ، أي أن إغلاق طبقة من الأفلام البلاستيكية على القالب سيكون فراغ الخشب الرقائقي يدويًا ، مما يطبق ضغطًا في الغلاف الجوي على الخشب الرقائقي لتحقيق تأثير الإرهاق والتشديد ، من أجل تحسين جودة المواد المركبة.
2. اختيار المواد:
الراتنج: لا ينطبق الراتنجات الإيبوكسي والفي الفينولية بشكل أساسي ، والبوليستر والبولي إيثيلين ، لأنها تحتوي
الألياف: لا يوجد متطلبات ، حتى لو كان وزن الألياف الأكبر يمكن أن يتسلل تحت الضغط
المادة الأساسية: لا متطلب
3. المزايا الرئيسية:
1) يمكن تحقيق محتوى ألياف أعلى من عملية وضع اليد القياسية
2) نسبة الفراغ أقل من عملية وضع اليد القياسية.
3) تحت الضغط السلبي ، يتدفق الراتنج بما فيه الكفاية لتحسين درجة تسلل الألياف ، بالطبع ، سيتم امتصاص جزء من الراتنج من قبل المواد الاستهلاكية الفراغية
4) الصحة والسلامة: يمكن أن تقلل عملية تعبئة الفراغ من إطلاق المواد المتطايرة أثناء عملية المعالجة
4 ، العيوب الرئيسية:
1) عملية إضافية تزيد من تكلفة العمالة والمواد الفراغية التي يمكن التخلص منها
2) متطلبات مهارة أعلى للمشغلين
3) يعتمد خلط الراتنج والتحكم في محتوى الراتنج إلى حد كبير على كفاءة المشغل
4) على الرغم من أن أكياس الفراغ تقلل من إطلاق المواد المتطايرة ، إلا أن المخاطر الصحية للمشغل لا تزال أعلى من تلك الخاصة بالرضع أو عملية التسريب
5 ، التطبيقات النموذجية: الحجم الكبير ، اليخوت ذات الطبعة المحدودة ، قطع غيار سيارة السباق ، عملية بناء السفن للربط المادي الأساسي.

صب متعرج
1. وصف الطريقة: يتم استخدام عملية اللف في الأساس لتصنيع الأجزاء الهيكلية المجوفة أو المستديرة أو البيضاوية مثل الأنابيب والحوض. حزم الألياف مشبعة بالراتنج ثم جرح على مغزل في اتجاهات مختلفة. يتم التحكم في هذه العملية بواسطة آلة الارتفاع وسرعة المغزل.
2. اختيار المواد:
الراتنج: لا يوجد شرط ، مثل الإيبوكسي والبوليستر والإستر القائم على البولي إيثيلين وراتنج الفينول ، إلخ.
الألياف: لا توجد متطلبات ، والاستخدام المباشر لحزم الألياف من إطار التخزين المؤقت ، لا تحتاج إلى نسج أو خياطة منسوجة في قطعة قماش الألياف
المادة الأساسية: لا يوجد متطلبات ، ولكن الجلد عادة ما يكون مادة مركبة واحدة
3. المزايا الرئيسية:
(1) سرعة الإنتاج السريع ، هي وسيلة اقتصادية ومعقولة لبطولة رمية الكرة
(2) يمكن التحكم في محتوى الراتنج عن طريق قياس كمية الراتنج التي تحملها حزم الألياف التي تمر عبر أخدود الراتنج.
(3) تقليل تكلفة الألياف ، لا توجد عملية نسج وسيطة
(4) أداء هيكلي ممتاز ، لأنه يمكن وضع حزم الألياف الخطية على طول اتجاهات الحمل المختلفة
4. العيوب الرئيسية:
(1) تقتصر العملية على هياكل جوفاء مستديرة.
(2) لا يتم ترتيب الألياف بسهولة ودقة على طول الاتجاه المحوري للمكون
(3) تكلفة أعلى من القولبة الإيجابية للأجزاء الهيكلية الكبيرة
(4) السطح الخارجي للهيكل ليس سطح قالب ، وبالتالي فإن الجماليات أسوأ
(5) استخدام الراتنجات المنخفضة اللزوجة ، يحتاج إلى الانتباه إلى الخصائص الميكانيكية وأداء الصحة والسلامة
التطبيقات النموذجية: خزانات وأنابيب التخزين الكيميائي ، أسطوانات ، خزانات تنفس مقاتلة.

صب pultrusion
1. الوصف الأسلوب: من حزمة الألياف ذات الحامل البكر المشبوبة مع الغراء من خلال لوحة التدفئة ، في لوحة التسخين لإكمال الراتنج على تسلل الألياف ، والتحكم في محتوى الراتنج ، وفي النهاية سيتم علاج المادة في الشكل المطلوب ؛ يتم قطع هذا الشكل من المنتج المعالج الثابت ميكانيكيا إلى أطوال مختلفة. يمكن للألياف أيضًا أن تدخل اللوحة الساخنة في اتجاهات بخلاف 0 درجة. البثق وقولط التمدد هو عملية إنتاج مستمرة وعادة ما يكون للمنتج المقطع العرضي للمنتج شكل ثابت ، مما يتيح اختلافات طفيفة. سوف يمر عبر اللوحة الساخنة للمادة المبللة مسبقًا ثابتة وينتشر في القالب على الفور ، على الرغم من أن هذه العملية أقل استمرارًا ، ولكن يمكنها تحقيق تغيير شكل المقطع العرضي.
2. اختيار المواد:
الراتنج: عادةً ما يكون الإيبوكسي والبوليستر والبولي إيثيلين وراتنج الفينول ، إلخ.
الألياف: لا متطلبات
المواد الأساسية: غير شائع الاستخدام
3. المزايا الرئيسية:
(1) سرعة الإنتاج السريع ، هي وسيلة اقتصادية ومعقولة للمواد المسبقة وعلاجها
(2) التحكم الدقيق في محتوى الراتنج
(3) تقليل تكلفة الألياف ، لا توجد عملية نسج وسيطة
(4) خصائص هيكلية ممتازة ، لأن حزم الألياف مرتبة في خطوط مستقيمة ، فإن جزء حجم الألياف مرتفع
(5) يمكن إغلاق منطقة تسلل الألياف تمامًا لتقليل إطلاق المواد المتطايرة
4. العيوب الرئيسية:
(1) تحد العملية من شكل المقطع العرضي
(2) ارتفاع تكلفة لوحة التدفئة
5. التطبيقات النموذجية: الحزم والجماعات من هياكل الإسكان والجسور والسلالم والأسوار.

عملية صب الراتنج (RTM)
1. وصف الطريقة: يتم وضع الألياف الجافة في القالب السفلي ، والتي يمكن أن تكون مسبقًا لجعل الألياف تتناسب مع شكل القالب قدر الإمكان ويكون ملزماً لاصقًا ؛ بعد ذلك ، يتم تثبيت القالب العلوي على القالب السفلي لتشكيل تجويف ، ثم يتم حقن الراتنج في التجويف. يتم استخدام حقن الراتنج بمساعدة الفراغ وتسلل الألياف ، والمعروفة باسم حقن الراتنج بمساعدة الفراغ (VARI) ، بشكل شائع. بمجرد اكتمال تسلل الألياف ، يتم إغلاق صمام مقدمة الراتنج ويتم علاج المركب. يمكن إجراء حقن الراتنج والمعالجة إما في درجة حرارة الغرفة أو في ظل ظروف ساخنة.
2. اختيار المواد:
الراتنج: عادةً ما يمكن استخدام الإيبوكسي والبوليستر وإستر بولي فينيل وراتنج الفينول.
الألياف: لا متطلبات. الألياف المخيط أكثر ملاءمة لهذه العملية ، لأن الفجوة بين حزمة الألياف تفضي إلى نقل الراتنج ؛ هناك ألياف متطورة بشكل خاص يمكن أن تعزز تدفق الراتنج
المادة الأساسية: الرغوة الخلوية ليست مناسبة ، لأن خلايا قرص العسل سيتم ملؤها بالراتنج ، وسيؤدي الضغط أيضًا إلى انهيار الرغوة.
3. المزايا الرئيسية:
(1) كسر حجم الألياف العالي ، مسامية منخفضة
(2) الصحة والسلامة ، بيئة التشغيل النظيفة والمرتبة حيث أن الراتنج مغلق بالكامل.
(3) تقليل استخدام المخاض
(4) الجوانب العلوية والسفلية للأجزاء الهيكلية هي أسطح مصبوب ، وهو أمر سهل للمعالجة السطحية اللاحقة.
4. العيوب الرئيسية:
(1) القوالب المستخدمة معا باهظة الثمن وثقيلة وضخمة نسبيا من أجل تحمل المزيد من الضغط.
(2) يقتصر على تصنيع الأجزاء الصغيرة
(3) يمكن أن تحدث المناطق غير المستقرة بسهولة ، مما يؤدي إلى عدد كبير من الخردة
5. التطبيقات النموذجية: مكوك الفضاء الصغير والمعقد وأجزاء السيارات ، مقاعد القطار.