Ada banyak pilihan bahan baku untuk komposit, termasuk resin, serat, dan bahan inti, dan setiap bahan memiliki sifat unik dari kekuatan, kekakuan, ketangguhan, dan stabilitas termal, dengan berbagai biaya dan hasil. Namun, kinerja akhir dari bahan gabungan secara keseluruhan tidak hanya terkait dengan matriks resin dan serat (serta bahan inti dalam struktur bahan sandwich), tetapi juga terkait erat dengan metode desain dan proses pembuatan bahan dalam struktur. Dalam makalah ini, kami akan memperkenalkan metode manufaktur yang umum digunakan untuk komposit, faktor -faktor pengaruh utama dari masing -masing metode dan bagaimana bahan baku dipilih untuk proses yang berbeda.
Semprot Moulding
1, Deskripsi Metode: Bahan penguat serat pendek dan sistem resin pada saat yang sama disemprotkan dalam cetakan, dan kemudian disembuhkan di bawah tekanan atmosfer ke dalam produk komposit termosetting dari proses cetakan.
2. Pilihan material:
Resin: terutama poliester
Serat: benang serat kaca kasar
Bahan inti: Tidak ada, perlu dikombinasikan dengan kayu lapis saja
3. Keuntungan utama:
1) Sejarah panjang keahlian
2) Biaya rendah, lay-up serat dan resin yang cepat
3) Biaya cetakan rendah
4, kerugian utama:
1) Kayu lapis mudah untuk membentuk area kaya resin, bobot tinggi
2) Hanya serat potong pendek yang dapat digunakan, yang secara serius membatasi sifat mekanik kayu lapis.
3) Untuk memfasilitasi penyemprotan, viskositas resin harus cukup rendah, kehilangan sifat mekanik dan termal dari bahan komposit.
4) Kandungan styrene yang tinggi dari resin semprot berarti bahwa ada bahaya tinggi bagi operator, dan viskositas rendah berarti bahwa resin dapat dengan mudah menembus pakaian kerja karyawan dan bersentuhan langsung dengan kulit.
5) Konsentrasi styrene yang mudah menguap di udara sulit untuk memenuhi persyaratan hukum.
5. Aplikasi Khas:
Pagar sederhana, panel struktural beban rendah seperti badan mobil yang dapat dikonversi, fairing truk, bathtub dan perahu kecil.
Cetakan layup tangan
1, Deskripsi Metode: Mengurangi resin secara manual ke dalam serat, serat dapat ditenun, dikepang, dijahit atau terikat dan metode penguat lainnya, cetakan lay-up tangan biasanya dilakukan dengan rol atau sikat, dan kemudian resin diperas dengan roller lem untuk membuatnya menembus serat. Kayu lapis ditempatkan di bawah tekanan normal untuk disembuhkan.
2. Pilihan material:
Resin: Tidak ada persyaratan, epoksi, poliester, ester berbasis polietilen, resin fenolik tersedia
Serat: Tidak ada persyaratan, tetapi berat dasar serat aramid yang lebih besar sulit untuk menyusup ke tangan
Bahan inti: Tidak ada persyaratan
3, keunggulan utama:
1) Sejarah Teknologi Panjang
2) Mudah dipelajari
3) Biaya cetakan rendah jika menggunakan resin penyembuhan suhu kamar
4) Pilihan besar bahan dan pemasok
5) Kandungan serat tinggi, serat yang lebih panjang digunakan daripada proses penyemprotan
4, kerugian utama:
1) Pencampuran resin, kandungan dan kualitas resin laminasi terkait erat dengan kemahiran operator, sulit untuk mendapatkan kandungan resin yang rendah dan porositas laminasi yang rendah
2) Bahaya Kesehatan dan Keselamatan Resin, semakin rendah berat molekul resin lay-up tangan, semakin besar potensi ancaman kesehatan, semakin rendah viskositas berarti bahwa resin lebih cenderung menembus pakaian kerja karyawan dan dengan demikian bersentuhan langsung dengan kulit.
3) Jika ventilasi yang baik tidak dipasang, konsentrasi styrene diuapkan dari ester poliester dan polietilen ke udara sulit untuk memenuhi persyaratan hukum
4) Viskositas resin pasta tangan harus sangat rendah, sehingga kandungan styrene atau pelarut lainnya harus tinggi, sehingga kehilangan sifat mekanik/termal dari bahan komposit.
5) Aplikasi tipikal: bilah turbin angin standar, kapal yang diproduksi secara massal, model arsitektur.
Proses pengasingan vakum
1. Deskripsi Metode: Proses pengasingan vakum adalah perpanjangan dari proses pembuangan tangan di atas, yaitu menyegel lapisan film plastik pada cetakan akan menjadi vakum kayu lapis tangan, menerapkan tekanan atmosfer ke kayu lapis untuk mencapai efek melelahkan dan pengetatan, untuk meningkatkan kualitas bahan komposit.
2. Pilihan material:
Resin: terutama epoksi dan resin fenolik, ester berbasis polietilen dan polietilen tidak berlaku, karena mengandung styrene, volatilisasi ke dalam pompa vakum
Serat: Tidak ada persyaratan, bahkan jika berat dasar serat yang lebih besar dapat diinfiltrasi di bawah tekanan
Bahan inti: Tidak ada persyaratan
3. Keuntungan utama:
1) Kandungan serat yang lebih tinggi daripada proses pemasangan tangan standar dapat dicapai
2) Rasio batal lebih rendah dari proses pemasangan tangan standar.
3) Di bawah tekanan negatif, resin mengalir cukup untuk meningkatkan tingkat infiltrasi serat, tentu saja, bagian dari resin akan diserap oleh bahan habis pakai vakum
4) Kesehatan dan Keselamatan: Proses pengemasan vakum dapat mengurangi pelepasan volatil selama proses penyembuhan
4, kerugian utama:
1) Proses Tambahan Meningkatkan Biaya Tenaga Kerja dan Bahan Kantong Vakum sekali pakai
2) persyaratan keterampilan yang lebih tinggi untuk operator
3) Pencampuran resin dan kontrol konten resin sangat tergantung pada kemahiran operator
4) Meskipun kantong vakum mengurangi pelepasan volatil, risiko kesehatan terhadap operator masih lebih tinggi dari pada proses infus atau prepreg
5, Aplikasi Khas: ukuran besar, kapal pesiar edisi terbatas tunggal, bagian mobil balap, proses pembuatan kapal dari ikatan material inti.
Cetakan yang berliku
1. Deskripsi metode ini: Proses belitan pada dasarnya digunakan untuk memproduksi bagian struktural berongga, bulat atau oval seperti pipa dan palung. Bundel serat diresapi resin dan kemudian dilukai pada mandrel di berbagai arah. Proses ini dikendalikan oleh mesin berliku dan kecepatan mandrel.
2. Pilihan material:
Resin: Tidak ada persyaratan, seperti epoksi, poliester, ester berbasis polietilen dan resin fenolik, dll.
Serat: Tidak ada persyaratan, penggunaan langsung bundel serat bingkai spool, tidak perlu menenun atau menjahit yang ditenun ke dalam kain serat
Bahan Inti: Tidak ada persyaratan, tetapi kulit biasanya merupakan bahan komposit lapisan tunggal
3. Keuntungan utama:
(1) Kecepatan produksi cepat, adalah cara layup yang ekonomi dan masuk akal
(2) Kandungan resin dapat dikontrol dengan mengukur jumlah resin yang dibawa oleh bundel serat yang melewati alur resin.
(3) Biaya serat yang diminimalkan, tidak ada proses tenun menengah
(4) kinerja struktural yang sangat baik, karena bundel serat linier dapat diletakkan di sepanjang berbagai arah bantalan beban
4. Kekurangan utama:
(1) Prosesnya terbatas pada struktur bundar berongga.
(2) Serat tidak mudah dan akurat diatur sepanjang arah aksial komponen
(3) Biaya cetakan positif mandrel yang lebih tinggi untuk bagian struktural yang besar
(4) Permukaan luar struktur bukanlah permukaan cetakan, jadi estetika lebih buruk
(5) Penggunaan resin viskositas rendah, perlu memperhatikan sifat mekanik dan kinerja kesehatan dan keselamatan
Aplikasi Khas: Tangki dan pipa penyimpanan kimia, silinder, tangki pernapasan petugas pemadam kebakaran.
Pultrusion Moulding
1. Deskripsi Metode: Dari bundel serat yang digambar oleh dudukan kumparan yang diresapi dengan lem melalui pelat pemanas, di pelat pemanas untuk melengkapi resin pada infiltrasi serat, dan mengontrol kandungan resin, dan pada akhirnya bahan akan disembuhkan ke dalam bentuk yang diperlukan; Bentuk produk sembuh tetap ini dipotong secara mekanis menjadi panjang yang berbeda. Serat juga dapat memasuki pelat panas ke arah selain 0 derajat. Ekstrusi dan peregangan cetakan adalah proses produksi kontinu dan penampang produk biasanya memiliki bentuk tetap, memungkinkan untuk sedikit variasi. Akan melewati pelat panas dari bahan yang telah dibasahi yang telah ditetapkan dan disebarkan ke dalam cetakan segera menyembuhkan, meskipun proses seperti itu kurang kontinu, tetapi dapat mencapai perubahan bentuk penampang.
2. Pilihan material:
Resin: Biasanya epoksi, poliester, ester berbasis polietilen dan resin fenolik, dll.
Serat: Tidak ada persyaratan
Bahan inti: tidak umum digunakan
3. Keuntungan utama:
(1) Kecepatan produksi yang cepat, adalah cara yang ekonomis dan masuk akal untuk pra-pembasahan dan bahan curing
(2) Kontrol Konten Resin yang Tepat
(3) Minimalisasi biaya serat, tidak ada proses tenun menengah
(4) Sifat struktural yang sangat baik, karena bundel serat disusun dalam garis lurus, fraksi volume serat tinggi
(5) Area infiltrasi serat dapat sepenuhnya disegel untuk mengurangi pelepasan volatil
4. Kekurangan utama:
(1) proses membatasi bentuk penampang
(2) Biaya pelat pemanas yang lebih tinggi
5. Aplikasi Khas: Balok dan gulungan struktur perumahan, jembatan, tangga dan pagar.
Proses Molding Transfer Resin (RTM)
1. Deskripsi metode ini: Serat kering diletakkan di cetakan bawah, yang dapat pra-tekanan untuk membuat serat sesuai dengan bentuk cetakan sebanyak mungkin dan terikat secara perekat; Kemudian, cetakan atas dipasang pada cetakan bawah untuk membentuk rongga, dan kemudian resin disuntikkan ke dalam rongga. Injeksi resin yang dibantu vakum dan infiltrasi serat, yang dikenal sebagai injeksi resin yang dibantu vakum (VARI), umumnya digunakan. Setelah infiltrasi serat selesai, katup pengantar resin ditutup dan komposit disembuhkan. Injeksi dan penyembuhan resin dapat dilakukan baik pada suhu kamar atau dalam kondisi yang dipanaskan.
2. Pilihan material:
Resin: Biasanya epoksi, poliester, ester polivinil dan resin fenolik, resin bismaleimide dapat digunakan pada suhu tinggi
Serat: Tidak ada persyaratan. Serat yang dijahit lebih cocok untuk proses ini, karena kesenjangan antara bundel serat kondusif untuk transfer resin; Ada serat yang dikembangkan secara khusus dapat mempromosikan aliran resin
Bahan inti: Busa seluler tidak cocok, karena sel sarang lebah akan diisi dengan resin, dan tekanan juga akan menyebabkan busa runtuh.
3. Keuntungan utama:
(1) fraksi volume serat yang lebih tinggi, porositas rendah
(2) Lingkungan Operasi Kesehatan dan Keselamatan, Bersih, dan Tidy karena resin sepenuhnya disegel.
(3) Kurangi penggunaan tenaga kerja
(4) Sisi atas dan bawah bagian struktural adalah permukaan yang dicetak, yang mudah untuk perlakuan permukaan berikutnya.
4. Kekurangan utama:
(1) Cetakan yang digunakan bersama -sama mahal, berat dan relatif besar untuk menahan tekanan yang lebih besar.
(2) Terbatas untuk pembuatan suku cadang kecil
(3) Area yang tidak disetujui dapat dengan mudah terjadi, menghasilkan sejumlah besar memo
5. Aplikasi Khas: Pesawat ulang -alik luar angkasa kecil dan kompleks dan bagian mobil, kursi kereta api.
Waktu posting: AGUG-08-2024
