امتیاز موضوع:
  • 10 رأی - میانگین امتیازات: 2.9
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
مواد ترکیبی
#1
تولید کامپوزیتها





از جمله مزایای این روش که یکی از باصرفه‏ترینروشهای تولید کامپوزیتهاست، این است که درصد الیاف در آن بالاست و چون الیاف بصورتطولی آرایش می‏یابند، محصول دارای استحکام کششی و فشاری بسیار بالایی است. همچنینسطح محصول نهایی کاملاً صاف است و نیازی به فرآیندهای تکمیلی نیست.
مراحلفرآیند:
•ورودی الیاف: الیاف تقویت کننده‏ به شکلی هستند که بطور پیوسته فرآیند امکان پذیر باشد. قفسة الیاف پیوسته، اولین قسمت خط فرآیند می‏باشد. بعد از قفسة الیاف، قفسة نمد الیاف شیشه یه پارچة‌ها سطح قرار دارد. حرکت الیاف از ناحیة آغشته ‏سازی می‏بایست کنترل شود تا از هرگونه پیچش و گره و آسیب محفوظ بماند. اینکار می‏تواند توسط راهنماهای فلزی، سرامیکی و یا تفلونی انجام ‏شود.
•‍حمام آغشته‏‌سازی: آغشته‌‏سازی الیاف تقویت کننده، از اصول فرآیند پلتروژن می‌باشد. غوطه‏‌وری در حمام یک راه برای این کار است. در این روش الیاف از رو و زیر میله‌‏های آغشته‌‏سازی عبور داده می‏شوند تا از هم باز، و به رزین آغشته گردند. معمولاً در ساخت پروفیلهای پیچیده، بعد از حمام و قبل از قالب، از صفحاتی برای شکل دادن به الیاف آغشته به رزین، استفاده می‏‌کنند. پوشش این صفحات باید از ج-ن-S-یمناسب باشد تا از وارد ساختن هرگونه تنش به الیاف آغشتة ضعیف شده، جلوگیری به عمل آید. معمولاً این قطعات از جنس تفلون، پلی‏ اتیلن با جرم مولکولی بسیار بالا ، فولاد با پوشش کرم و یا آلیاژهای مناسب فولادی می‏باشند.
•قالب: قالب پلتروژن، قلب این فرایند محسوب می‏شود. چرا که دما، کنترل کنندة سرعت واکنش پخت، محل پخت رزین در قالب و شدت گرمای حاصل از پخت رزین می‏باشد. قطعه‌‏ای که کامل پخت نشده باشد، خواص فیزیکی و مکانیکی ضعیفی از خود نشان می‏دهد. همچنین اگر گرمای اضافی در قالب وجود داشته باشد، نقص و ترک حرارتی، موجب افت خواص الکتریکی، شیمیایی و مکانیکی قطعه می‏شود.
•گیره و کشش: حداقل 3 متر فاصله بین خروجی قالب و محل کشش می‏بایس تعبیه شود تا قطعه فرصت سرد شدن پیدا کند و در برابر فشار گیرة کشش تغییر شکل ندهد. سه روش برای کشش مرسوم است؛ کشش رفت وبرگشتی متناوب، کشش رفت و برگشتی پیوسته و کشش توسط سیستم تسمه نقاله‏ای.
•برش: هر خط پیوستة پلتروژن احتیاج به یک سیستم برش دارد تا طولهای مناسب از قطعه تحویل شود. هردو روش برش خشک و تر قابل استفاده می‏باشند. ولی در هر حال تیغه برش می‏‌بایست الماسه باشد. در صورتیکه سرعت خط بالا باشد، تیغه برش همراه پروفیل حرکت می‏کند.

مواد: با توجه به خواص مورد نظر، می‏توان از الیاف و رزینهای مختلفی استفاده نمود. الیاف تأمین کنندة خواصی چون استحکام کششی و ضربه، سفتی و مانند آن می‏باشند ولی رزین تأمین کنندة خواص فیزیکی مانند آتشگیری، مقاومت در برابر شرایط جوی، هدایت حرارتی و مقاومت شیمیایی می‏‌باشند. برای بهبود خواص نیز از انواع افزودنی‏ها استفاده می‌‏شود.
الیاف: در انتخاب الیاف سه ویژگی مورد بررسی قرار می‏گیرد: نوع الیاف (شیشه، آرامید و کربن)، شکل آنها ( Roving,Mat,Fabrics ) و آرایش یافتگی آنها.
الیاف شیشه مرسوم ترین نوع الیاف مورد مصرف می‏باشند. الیاف شیشه نوع الکتریکی ( E-grade )، استحکام کششی حدود Mpa 3450 و مدول کششی Gpa 70 و ازدیاد طول 3 تا % 4 دارند و با قطر و وزن مختلف در دسترس می‏باشند. سطح الیاف نیز متناسب با رزین کاربردی پوشش داده شده‌‏اند. برای کاربردهای خاص می‏توان از الیاف نوع S یا R استفاده نمود.

ماتریس پلیمری:
پلی استر غیر اشباع: هر دو نوع ایزو و ارتو فتالیک قابل استفاده می‏باشند. پلی استر مورد مصرف در فرآیند پلتروژن باید امکان ژل شدن و پخت سریع را داشته باشد تا قطعه از قالب جدا شود و بیرون کشیدن آن به سهولت انجام پذیرد. ویسکوزیته رزینهای معمول پلتروژن cP 500 می‏باشد. اگر ویسکوزیتة رزین بالا باشد، می‏توان آنرا با مقادیری استایرن مخلوط نمود تا ویسکوزیته مناسب بدست آید. البته باید توجه داشت مقدار استایرن آنقدر زیاد نشود که بصورت واکنش نکرده یا پلی ‏استایرن درآید.
پراکسیدهای مورد استفاده در این فرآیند، باید در دمای بالاتر از محیط فعال شوند. به عنوان نمونه می‏توان به موارد زیر اشاره نمود:



به علت پیوندهای غیر اشباع، پلی استر پس از پخت 7درصد جمع‏شدگی نشان می‏دهد. این نقص می‏تواند توسط فیلر و افزودنی‏های Low Profile جبران گردد.
خواص الکتریکی پلی‏استر، قطعات آنرا مناسب برای کاربردهای ولتاژبالا ساخته است. مقاومت در برابر شرایط محیطی پلی‏استر، متوسط تا خوب است. خواصبهتر توسط افزودنی‏ها و پارچه و پوشش (حتی بعد از فرآیند) قابل دستیابیاست.
وینیل استر: این رزین نسبت به پلی‏استر دارای مقاومت خورندگی، خواص مکانیکیو حرارتی بهتری می‏باشد ولی حدود 75 درصد گرانتر می‏باشد.
رزین اپوکسی: اینرزین برای استفاده در دماهای بالاتر مناسبتر است ضمن آنکه خواص مکانیکی آنعالیست.
سایر رزینها: از رزینهای دیگری مانند فنولیک، پلی‏متیل متااکریلات و حتیترموپلاستها استفاده نمود.
مواد افزودنی:
فیلر: در فرآیند پلتروژن پرکردنقالب اهمیت فراوانی دارد. برای این منظور از پرکننده‏ها استفاده می‏شود. بعد ازرزین و الیاف، سومین بخش رزین را تشکیل می‏دهد. از معمولترین فیلرها، کربنات کلسیم،سیلیکات آلومینیم و هیدروکسید آلومینیم را می‏توان نام برد. با توجه به ویسکوزیتةفرمولاسیون، تا 50 درصد وزنی فیلراستفاده می‏شود.
عامل جدا کننده( release agent ): به منظور جداشدن قطعه از قالب، می‏بایست از یک عامل جداساز استفاده شود. اینعامل نباید کاملاً ناسازگار با رزین باشد و همچنین سازگاری آن به حدی نباشد که بهسطح قطعه مهاجرت نکند. همچنین باید قبل از پخت رزین مذاب شده باشد.
سایرافزودنی‏ها: در فرآیند پلتروژن می‏توان از انواع رنگدانه‏ها، افزودنی‏های بهبودخواص حرارتی و سایر مواد مرسوم در صنعت کامپوزیت استفادهنمود.
خواص: جهت مقایسه خواص پروفیلهای پلتروژن با سایرمواد جداول ذیل ارائه می‏گردد:

مقایسه خواص فیزیکی-شیمیایی پروفیلهای پلتروژنی باسایرمواد

مزایای پلتروژن: پلتروژن یکیاز اقتصادی‏ترین روشهای تولید پروفیلهای کامپوزیتی مورد مصرف در صنایع ساختماناست.
از این فرآیند در ساخت قطعات سبک مقاوم در برابر خورندگی، سیستمهای عایقالکتریکی، سازه‏های ساحلی و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می‏شود.
دوستان عیب کنندم که چرا دل به تودادم


باید اول به تو گفتن که چنین خوب چرایی

پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان