引抜成形プロセスに適した製品は何ですか?
引抜成形複合材料とその応用の長所と短所を議論する
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引抜成形複合材料は、引抜成形として知られる連続プロセスを使用して製造される高性能繊維強化ポリマー (FRP) 複合材料です。
このプロセスでは、連続繊維 (ガラスやカーボンなど) を熱硬化性樹脂 (エポキシ樹脂、ポリエステル、ビニル エステルなど) の槽に通し、金型を使用して材料を希望通りに成形します。その後、樹脂が硬化し、堅牢で軽量、耐久性のある複合製品が形成されます。
引抜成形樹脂
マトリックス樹脂は引抜成形複合材料の重要な成分です。一般的な引抜成形樹脂には、エポキシ、ポリウレタン、フェノール、ビニル エステル、および最近広く研究されている熱可塑性樹脂システムが含まれます。引抜成形複合材料の特性により、マトリックス樹脂は粘度が低く、高温での反応速度が速い必要があります。マトリックス樹脂を選択する際には、引抜成形の反応速度や樹脂粘度などの要素を考慮する必要があります。粘度が高いと製品製造時の潤滑効果に影響を与える場合があります。
エポキシ樹脂
エポキシ引抜成形樹脂を使用した引抜成形複合材料は、高い強度を示し、高温条件下でも使用でき、硬化が早いです。
スピード。しかし、材料の脆さ、適用期間の短さ、浸透性の低さ、硬化温度の高さなどの課題により、中国の風力発電産業、特に風力タービンのブレードや根元材料の発展が制限されています。
ポリウレタン
ポリウレタン樹脂はポリエステルやビニルエステル樹脂に比べて粘度が低いため、ガラス繊維の含有量を多くすることができます。これにより、アルミニウムに近い曲げ弾性率を有する引抜成形ポリウレタン複合材料が得られる。ポリウレタンは他の樹脂に比べて優れた加工性能を発揮します。
フェノール樹脂
近年、フェノール樹脂を用いた引抜成形複合材料は、低毒性、低発煙、難燃性などの特徴から注目を集めており、鉄道輸送、海洋石油掘削プラットフォーム、耐薬品作業場、パイプラインなどの分野で応用されています。 。しかし、従来のフェノール樹脂の硬化反応は遅いため、成形サイクルが長くなり、高速連続生産中に気泡が発生し、製品の性能に影響を及ぼします。これらの課題を克服するために、酸触媒システムがよく使用されます。
ビニルエステル樹脂
ビニルエステルアルコール樹脂は、機械的性質、耐熱性、耐食性、硬化が早いのが特徴です。 2000 年頃、それは引抜成形製品に好まれる樹脂の 1 つでした。
熱可塑性樹脂
熱可塑性複合材料は、熱硬化性複合材料の環境上の欠点を克服し、強力な柔軟性、耐衝撃性、良好な損傷耐性、および減衰特性を提供します。化学腐食や環境腐食に耐性があり、化学反応を起こさずに硬化プロセスが速く、迅速に加工できます。一般的な熱可塑性樹脂には、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリアミドなどがあります。
金属、セラミック、非強化プラスチックなどの従来の材料と比較して、ガラス繊維強化引抜成形複合材料にはいくつかの利点があります。これらは、特定の製品要件を満たす独自のカスタム設計機能を備えています。
の利点引抜成形複合材料:
1.製造効率: 引抜成形は連続プロセスであり、他の複合材料製造方法と比較して、生産量が多く、コストが低く、納期が短いなどの利点があります。
2.高い強度重量比: 引抜成形複合材料は、強力で剛性がありながら軽量です。炭素繊維引抜成形品は金属や他の材料よりも大幅に軽いため、航空宇宙、自動車、輸送など重量に敏感な用途に適しています。
3.耐食性：FRP複合材料は強い耐食性を示し、化学処理、海洋、石油、天然ガスなどの産業での用途に適しています。
4.電気絶縁: ガラス繊維引抜成形品は非導電性になるように設計できるため、誘電性能が必要な電気用途に最適です。
寸法安定性: 引抜成形複合材料は時間が経っても変形したり亀裂が生じたりしません。これは、正確な公差が求められる用途にとって非常に重要です。
5.カスタム設計: 引抜成形コンポーネントは、ロッド、チューブ、ビーム、より複雑なプロファイルなど、さまざまな形状やサイズで製造できます。カスタマイズ性が高く、繊維の種類、繊維の体積、樹脂の種類、表面ベール、処理の設計を変更して、特定の性能や用途の要件を満たすことができます。
使用のデメリットp突出複合材料:
1.限られた幾何学的形状: 引抜成形複合材料は、繊維強化材料を型から引き抜く連続製造プロセスのため、一定またはほぼ一定の断面を持つコンポーネントに限定されます。
2.高い製造コスト: 引抜成形で使用される金型は高価になる場合があります。これらは、引抜成形プロセスの熱と圧力に耐えることができる高品質の材料で作られる必要があり、厳しい機械加工公差で製造されなければなりません。
3.低い横強度：引抜成形複合材料は横強度が縦強度に比べて低く、繊維に垂直な方向に弱くなります。これは、引抜成形プロセス中に多軸生地または繊維を組み込むことで解決できます。
4.困難な修理: 引抜成形複合材料が損傷した場合、修理は困難になる可能性があります。コンポーネント全体の交換が必要になる場合があり、費用も時間もかかります。
の応用引抜成形複合材料p突出複合材料は、次のようなさまざまな業界で広く応用されています。
1.航空宇宙: 操縦翼面、着陸装置、構造支持体などの航空機および宇宙船のコンポーネント。
2.自動車: ドライブシャフト、バンパー、サスペンション部品などの自動車部品。
3.インフラストラクチャー：枕木、橋床版、コンクリートの補修および補強、電柱、電気絶縁体、横木などのインフラストラクチャーの補強材およびコンポーネント。
4.化学処理：パイプや床格子などの化学処理装置。
医療:ブレースおよび内視鏡プローブシャフトの補強。
5.海洋: マスト、バテン、ドック杭、アンカーピン、ドックなどの海洋用途。
6.石油とガス: 坑口、パイプライン、ポンプロッド、プラットフォームなどの石油とガスの用途。
7.風力エネルギー: ブレード補強材、スパーキャップ、ルートスティフナーなどの風力タービンブレード用の部品。
8.スポーツ用品: スキー板、スキーポール、ゴルフ用品、オール、アーチェリー部品、テントポールなど、一定の断面を必要とする部品。
従来の金属やプラスチックと比較して、引抜成形複合材料には多くの利点があります。用途に合わせた高性能複合材料を求める材料エンジニアにとって、引抜成形複合材料は有力な選択肢となります。
投稿日時: 2023 年 12 月 15 日
