Es gibt eine große Auswahl an Rohstoffen für Verbundwerkstoffe, einschließlich Harze, Fasern und Kernmaterialien, und jedes Material hat seine eigenen einzigartigen Eigenschaften von Festigkeit, Steifheit, Zähigkeit und thermischer Stabilität mit unterschiedlichen Kosten und Erträgen. Die endgültige Leistung eines Verbundmaterials als Ganzes hängt jedoch nicht nur mit der Harzmatrix und den Fasern (sowie dem Kernmaterial in einer Sandwichmaterialstruktur) zusammen, sondern auch eng mit der Entwurfsmethode und dem Herstellungsprozess der Materialien in der Struktur zusammen. In diesem Artikel werden wir die häufig verwendeten Herstellungsmethoden für Verbundwerkstoffe, die Haupteinflussfaktoren jeder Methode und die Auswahl von Rohstoffen für verschiedene Prozesse einführen.
Sprühformung
1, Methodenbeschreibung: Das kurzgeschnittene Faserverstärkungsmaterial und das Harzsystem gleichzeitig in die Form besprüht und dann unter atmosphärischem Druck in Thermosetting-Verbundprodukte eines Formprozesses geheilt.
2. Materialauswahl:
Harz: hauptsächlich Polyester
Faser: grobes Glasfasergarn
Kernmaterial: Keine, muss allein mit Sperrholz kombiniert werden
3. Hauptvorteile:
1) Lange Geschichte der Handwerkskunst
2) niedrige Kosten, schnelles Aufbau von Ballaststoffen und Harz
3) Niedrige Schimmelpilze
4, die Hauptnachteile:
1) Das Sperrholz ist leicht zu bilden harzreicher Fläche, hohes Gewicht
2) Es können nur kurzschnitte Fasern verwendet werden, was die mechanischen Eigenschaften von Sperrholz ernsthaft begrenzt.
3) Um das Sprühen zu erleichtern, muss die Harzviskosität niedrig genug sein und die mechanischen und thermischen Eigenschaften des Verbundmaterials verlieren.
4) Der hohe Styrolgehalt des Sprühharzes bedeutet, dass der Bediener ein hohes potenzielles Gefahren gibt, und die niedrige Viskosität bedeutet, dass das Harz leicht in die Arbeitskleidung des Mitarbeiters eindringen und direkt mit der Haut in Kontakt kommt.
5) Die Konzentration des flüchtigen Styrols in der Luft ist schwierig, die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen.
5. Typische Anwendungen:
Einfache Zäune, strukturelle Paneele mit geringer Last wie Cabrio -Autos, LKW -Verkleidungen, Badewannen und kleine Boote.
Handauflagenformung
1, Methode Beschreibung: Infiltrieren Sie das Harz manuell in die Fasern, die Fasern können verwoben, geflochten, genäht oder gebunden sein und andere Verstärkungsmethoden, Handlagerformung wird normalerweise mit Rollen oder Bürsten durchgeführt, und dann wird das Harz mit einer Kleberrolle gequetscht, damit sie in die Fasern eindringt. Das Sperrholz wird unter normalem Druck zur Heilung gestellt.
2. Materialauswahl:
Harz: Keine Anforderung, Epoxid-, Polyester-, Polyethylen-Basis-Ester und Phenolharze sind verfügbar
Faser: Keine Anforderungen, aber das Grundgewicht der größeren Aramidfaser ist schwer zu infiltrieren
Kernmaterial: Keine Anforderung
3, die Hauptvorteile:
1) Lange Geschichte der Technologie
2) leicht zu lernen
3) Niedrige Schimmelkosten bei Verwendung von Raumtemperaturhärtungsharz
4) große Auswahl an Materialien und Lieferanten
5) Hochfasergehalt, längere Fasern verwendet als Sprühprozess
4, Hauptnachteile:
1) Harzmischung, Laminatharzgehalt und Qualität stehen eng mit der Fähigkeit des Bedieners zusammen. Es ist schwierig, einen niedrigen Harzgehalt und eine geringe Porosität des Laminats zu erhalten
2) Gesundheits- und Sicherheitsgefahren in Harz, desto niedriger ist das Molekulargewicht des Harzharzes, desto größer ist die potenzielle Gesundheitsbedrohung, desto niedriger ist die Viskosität, dass das Harz eher die Arbeitskleidung der Mitarbeiter durchdringt und somit in direkten Kontakt mit der Haut kommt.
3) Wenn keine gute Belüftung installiert ist
4) Die Viskosität des Handpastesharzes muss sehr niedrig sein, so
5) Typische Anwendungen: Standard -Windkraftanlagen, massenproduzierte Boote, Architekturmodelle.
Vakuumbackprozess
1. Methodenbeschreibung: Vakuumbackprozess ist eine Erweiterung des obigen Handschichtprozesses, dh die Versiegelung einer Schicht aus Kunststofffilmen auf der Form wird handverletztes Sperrholz-Vakuum sein und einen atmosphärischen Druck auf das Sperrholz ausüben, um die Auswirkung der anstrengenden und festen Anstrengung zu erzielen, um die Qualität des Verbundwerks zu verbessern.
2. Materialauswahl:
Harz: Hauptsächlich Epoxid- und Phenolharze, Polyester- und Polyethylen-Basis-Ester ist nicht anwendbar, da sie Styrol enthalten, Verflüchtigung in die Vakuumpumpe
Faser: Keine Anforderung, auch wenn das Grundgewicht der größeren Fasern unter Druck infiltriert werden kann
Kernmaterial: Keine Anforderung
3. Hauptvorteile:
1) Ein höherer Fasergehalt als Standard-Hand-Lay-up-Prozess kann erreicht werden
2) Das Hohlraumverhältnis ist niedriger als der Standard-Hand-Lay-up-Prozess.
3) Unter dem Unterdruck fließt das Harz ausreichend, um den Grad der Faserinfiltration zu verbessern. Natürlich wird ein Teil des Harzes vom Vakuumverbrauchsgüter aufgenommen
4) Gesundheit und Sicherheit: Vakuumbagging -Prozess kann die Freisetzung von flüchtigen Bestandteilen während des Härtungsverfahrens verringern
4, Hauptnachteile:
1) Zusätzliches Verfahren erhöht die Arbeitskosten und ein Einweg -Vakuumbeutelmaterial
2) Höhere Fähigkeiten für die Betreiber
3) Harzmischung und Kontrolle des Harzgehalts hängt weitgehend von den Betreiberkenntnissen ab
4) Obwohl Vakuumbeutel die Freisetzung von Volatiles verringern
5, typische Anwendungen: große Größe, Yachten in limitierter Auflage, Rennwagensteile, Schiffbauprozess der Kernmaterialbindung.
Wickelform
1. Beschreibung des Verfahrens: Der Wickelprozess wird im Grunde genommen zur Herstellung von hohlen, runden oder ovalen Strukturteilen wie Rohren und Mulden verwendet. Faserbündel sind harzimprägniert und dann in verschiedenen Richtungen auf einem Dorn. Der Vorgang wird von der Wickelmaschine und der Drehzahl der Dornstärke gesteuert.
2. Materialauswahl:
Harz: Keine Anforderung wie Epoxid-, Polyester-, Polyethylenbasis-Ester- und Phenolharz usw.
Faser: Keine Anforderungen, direkte Verwendung von Faserbündeln des Spulenrahmens, müssen Sie sich nicht in das Fasertuch weben oder nähen
Kernmaterial: Keine Anforderung, aber die Haut ist normalerweise ein einschichtiger Verbundmaterial
3. Die Hauptvorteile:
(1) Schnelle Produktionsgeschwindigkeit ist eine wirtschaftliche und vernünftige Art von Layups
.
(3) minimierte Faserkosten, kein mittlerer Webenprozess
(4) Ausgezeichnete strukturelle Leistung, da die linearen Faserbündel entlang der verschiedenen Traganweisungen gelegt werden können
4. Hauptnachteile:
(1) Der Prozess ist auf runde hohle Strukturen beschränkt.
(2) Fasern sind nicht einfach und genau entlang der axialen Richtung der Komponente angeordnet
(3) Höhere Kosten für positive Formteile für große Strukturteile
(4) Die äußere Oberfläche der Struktur ist keine Formoberfläche, daher ist die Ästhetik schlechter
(5) Die Verwendung von Harz mit niedrigem Viskosität muss auf mechanische Eigenschaften sowie die Leistung von Gesundheits- und Sicherheitsleistung achten müssen
Typische Anwendungen: Chemische Lagertanks und Rohre, Zylinder, Brandbekämpfungspanzer.
Pulstusionsformung
1. Methode Beschreibung: Aus dem mit Kleber durch die Heizungsplatte imprägnierten Faserbündel im Heizplatten, um das Harz an der Faserinfiltration zu vervollständigen und den Harzgehalt zu steuern, wird das Material in die erforderliche Form geheilt. Diese Form des festgehärteten Produkts wird mechanisch in unterschiedliche Längen geschnitten. Fasern können auch in andere Richtungen als 0 Grad in die Hotplatte gelangen. Extrusion und Stretchformung sind ein kontinuierlicher Produktionsprozess und der Produktquerschnitt hat normalerweise eine feste Form, die geringfügige Abweichungen ermöglicht. Wird durch die heiße Platte des vorliegenden Materials fahren und sich sofort in die Form ausbreiten, obwohl ein solcher Prozess weniger kontinuierlich ist, aber die Querschnittsformänderung erreichen kann.
2. Materialauswahl:
Harz: Normalerweise Epoxid-, Polyester-, Polyethylenbasis-Ester- und Phenolharz usw.
Faser: Keine Anforderung
Kernmaterial: Nicht häufig verwendet
3. Hauptvorteile:
(1) Schnelle Produktionsgeschwindigkeit ist eine wirtschaftliche und angemessene Methode zur Vorab- und Heilungsmaterialien
(2) Genauige Kontrolle des Harzinhalts
(3) Minimierung der Faserkosten, kein mittlerer Webenprozess
(4) Ausgezeichnete strukturelle Eigenschaften, da die Faserbündel in geraden Linien angeordnet sind, ist die Faservolumenfraktion hoch
(5) Faserinfiltrationsbereich kann vollständig versiegelt werden, um die Freisetzung von flüchtigen Bestandteilen zu verringern
4. Die Hauptnachteile:
(1) Der Prozess begrenzt die Form des Querschnitts
(2) Höhere Kosten für die Heizungsplatte
5. Typische Anwendungen: Balken und Binder von Wohnungsstrukturen, Brücken, Leitern und Zäunen.
Harzübertragungsformprozess (RTM)
1. Beschreibung der Methode: Trockenfasern werden in die untere Form gelegt, die vorab Druck vorgedrückt werden kann, damit die Fasern so weit wie möglich zur Form der Form passen und klebrig gebunden werden; Dann wird die obere Form auf der unteren Form befestigt, um einen Hohlraum zu bilden, und dann wird das Harz in den Hohlraum injiziert. Vakuumunterstützte Harzinjektion und Infiltration der Fasern, die als vakuumunterstützte Harzinjektion (VARI) bekannt sind, wird häufig verwendet. Sobald die Faserinfiltration abgeschlossen ist, ist das Harzeinführungsventil geschlossen und das Verbundwerkstoff geheilt. Harzinjektion und Heilung können entweder bei Raumtemperatur oder unter erhitzten Bedingungen durchgeführt werden.
2. Materialauswahl:
Harz: Normal
Faser: Keine Anforderung. Nähfaser sind für diesen Prozess besser geeignet, da die Lücke zwischen dem Faserbündel der Harzübertragung fördert. Es gibt speziell entwickelte Fasern, die den Harzfluss fördern können
Kernmaterial: Zellschaum ist nicht geeignet, da die Wabenzellen mit Harz gefüllt sind und der Druck auch dazu führt, dass der Schaum zusammenbricht.
3. Die Hauptvorteile:
(1) höhere Faservolumenfraktion, niedrige Porosität
(2) Umgebung für Gesundheit und Sicherheit, saubere und ordentliche Betrieb, da das Harz vollständig versiegelt ist.
(3) die Verwendung von Arbeitskräften verringern
(4) Die oberen und unteren Seiten der Strukturteile sind geformte Oberflächen, die für die anschließende Oberflächenbehandlung leicht sind.
4. Hauptnachteile:
(1) Die zusammen verwendeten Formen sind teuer, schwer und relativ sperrig, um einem stärkeren Druck standzuhalten.
(2) begrenzt auf die Herstellung von kleinen Teilen
(3) Es können leicht unbegrenzte Bereiche auftreten, was zu einer großen Anzahl von Schrott führt
5. Typische Anwendungen: Kleine und komplexe Space Shuttle und Automobilteile, Zugsitze.
Postzeit: Aug-08-2024
