Il existe un large choix de matières premières pour les composites, y compris les résines, les fibres et les matériaux de base, et chaque matériau a ses propres propriétés uniques de résistance, de rigidité, de ténacité et de stabilité thermique, avec des coûts et des rendements variables. Cependant, la performance finale d'un matériau composite dans son ensemble n'est pas seulement liée à la matrice de résine et aux fibres (ainsi qu'au matériau de base d'une structure de matériau sandwich), mais également étroitement liée à la méthode de conception et au processus de fabrication des matériaux dans la structure. Dans cet article, nous présenterons les méthodes de fabrication couramment utilisées pour les composites, les principaux facteurs d'influence de chaque méthode et la façon dont les matières premières sont sélectionnées pour différents processus.
Pulvérisation
1, Méthode Description: Le matériau de renforcement des fibres courtes et le système de résine en même temps pulvérisé dans le moule, puis durci sous une pression atmosphérique dans les produits composites thermosépitaliers d'un processus de moulage.
2. Sélection des matériaux:
Résine: principalement en polyester
Fibre: fil de fibre de verre grossier
Matériel de base: aucun, il faut combiner avec un contreplaqué seul
3. Avantages principaux:
1) longue histoire de l'artisanat
2) Low-up à faible coût de fibres et de résine
3) Coût à faible moisissure
4, les principaux inconvénients:
1) Le contreplaqué est facile à former une zone riche en résine, un poids élevé
2) Seules les fibres de tassement court peuvent être utilisées, ce qui limite sérieusement les propriétés mécaniques du contreplaqué.
3) Afin de faciliter la pulvérisation, la viscosité de la résine doit être suffisamment faible, perdant les propriétés mécaniques et thermiques du matériau composite.
4) La teneur élevée en styrène de la résine pulvérisée signifie qu'il y a un risque potentiel élevé pour l'opérateur, et la faible viscosité signifie que la résine peut facilement pénétrer les vêtements de travail de l'employé et entrer en contact direct avec la peau.
5) La concentration de styrène volatile dans l'air est difficile pour répondre aux exigences légales.
5. Applications typiques:
Escrive simple, panneaux de structure à faible charge tels que les corps de voiture convertibles, les camelogères, les baignoires et les petits bateaux.
Moulage de pose de main
1, Méthode Description: Infiltrez manuellement la résine dans les fibres, les fibres peuvent être tissées, tressées, cousues ou collées et autres méthodes de renforcement, le moulage de pose de main est généralement effectué avec des rouleaux ou des pinceaux, puis la résine est pressée avec un rouleau de glues pour la pénétrer dans les fibres. Le contreplaqué est placé sous pression normale pour guérir.
2. Sélection des matériaux:
Résine: Aucune exigence, époxy, polyester, ester à base de polyéthylène, des résines phénoliques sont disponibles
Fibre: Aucune exigence, mais le poids de base de la plus grande fibre d'aramide est difficile à infiltrer
Matériel de base: aucune exigence
3, les principaux avantages:
1) longue histoire de la technologie
2) Facile à apprendre
3) Coût à faible moisissure si vous utilisez une résine de durcissement à température ambiante
4) Large choix de matériaux et de fournisseurs
5) une teneur élevée en fibres, des fibres plus longues utilisées que le processus de pulvérisation
4, principaux inconvénients:
1) Le mélange de résine, la teneur en résine en stratifié et la qualité sont étroitement liés à la compétence de l'opérateur, il est difficile d'obtenir une faible teneur en résine et une faible porosité du stratifié
2) Rouges de santé et de sécurité en résine, plus le poids moléculaire de la résine de liposte de la main est faible, plus la menace potentielle de la santé est élevée, plus la viscosité signifie que la résine est plus susceptible de pénétrer les vêtements de travail des employés et ainsi entrer en contact direct avec la peau.
3) Si une bonne ventilation n'est pas installée, la concentration de styrène s'est évaporée à partir des esters à base de polyester et de polyéthylène dans l'air est difficile pour répondre aux exigences légales
4) La viscosité de la résine à casson à main doit être très faible, de sorte que la teneur en styrène ou d'autres solvants doit être élevée, perdant ainsi les propriétés mécaniques / thermiques du matériau composite.
5) Applications typiques: pales d'éoliennes standard, bateaux produits en masse, modèles architecturaux.
Processus d'agitation de l'aspirateur
1. Description de la méthode: Le processus d'agitation de l'aspirateur est une extension du processus de pontage à la main ci-dessus, c'est-à-dire en scellant une couche de film plastique sur le moule sera le vide en contreplaqué à la main, en appliquant une pression atmosphérique sur le contreplaqué pour atteindre l'effet de l'épuisement et du resserrement, afin d'améliorer la qualité du matériau composite.
2. Sélection des matériaux:
Résine: principalement les résines époxy et phénoliques, l'ester à base de polyester et de polyéthylène n'est pas applicable, car ils contiennent du styrène, la volatilisation dans la pompe à vide
Fibre: Aucune exigence, même si le poids de base des plus grosses fibres peut être infiltré sous pression
Matériel de base: aucune exigence
3. Avantages principaux:
1) un contenu de fibres plus élevé que le processus de mise à la main standard peut être atteint
2) Le rapport vide est inférieur à celui du processus de disposition des mains standard.
3) Sous pression négative, la résine s'écoule suffisamment pour améliorer le degré d'infiltration des fibres, bien sûr, une partie de la résine sera absorbée par les consommables sous vide
4) Santé et sécurité: le processus d'agitation de l'aspirateur peut réduire la libération de volatils pendant le processus de durcissement
4, principaux inconvénients:
1) Le processus supplémentaire augmente le coût de la main-d'œuvre et le matériel de sac à vide jetable
2) Exigences de compétences plus élevées pour les opérateurs
3) Le mélange et le contrôle de la résine de la teneur en résine dépend en grande partie de la maîtrise de l'opérateur
4) Bien que les sacs à vide réduisent la libération de volatils, le risque pour la santé pour l'opérateur est toujours plus élevé que celui du processus de perfusion ou de préparation
5, applications typiques: grande taille, yachts en édition limitée unique, pièces de voiture de course, processus de construction navale de la liaison de matériau de base.
Moulage sinueux
1. Description de la méthode: Le processus d'enroulement est essentiellement utilisé pour fabriquer des pièces structurelles creuses, rondes ou ovales telles que les tuyaux et les creux. Les faisceaux de fibres sont imprégnés de résine puis enroulés sur un mandrin dans diverses directions. Le processus est contrôlé par la machine à enrouler et la vitesse du mandrin.
2. Sélection des matériaux:
Résine: Aucune exigence, comme l'époxy, le polyester, l'ester à base de polyéthylène et la résine phénolique, etc.
Fibre: Aucune exigence, l'utilisation directe des faisceaux de fibres du cadre de la bobine, n'a pas besoin de tisser ou de coudre tissé dans le tissu en fibre
Matériau de base: Aucune exigence, mais la peau est généralement un matériau composite unique
3. Les principaux avantages:
(1) la vitesse de production rapide, est un moyen économique et raisonnable de layups
(2) La teneur en résine peut être contrôlée en mesurant la quantité de résine transportée par des faisceaux de fibres passant par la rainure de résine.
(3) coût minimisé en fibre, pas de processus de tissage intermédiaire
(4) Excellentes performances structurelles, car les faisceaux de fibres linéaires peuvent être posés le long des différentes directions de chargement
4. Inconvénients principaux:
(1) Le processus est limité aux structures rondes rondes.
(2) les fibres ne sont pas disposées facilement et avec précision le long de la direction axiale du composant
(3) Coût plus élevé de moulure positive du mandrin pour les grandes pièces structurelles
(4) La surface extérieure de la structure n'est pas une surface du moule, donc l'esthétique est pire
(5) L'utilisation de la résine à faible viscosité, doit prêter attention aux propriétés mécaniques et aux performances de santé et de sécurité
Applications typiques: réservoirs de stockage chimique et tuyaux, cylindres, réservoirs de respiration de pompier.
Moulure de pultrusion
1. DESCRIPTION DE LA MÉTHODE: À partir du support de bobine, un faisceau de fibres dessiné imprégné de colle à travers la plaque de chauffage, dans la plaque de chauffage pour compléter la résine sur l'infiltration des fibres et contrôler la teneur en résine, et finalement le matériau sera durci dans la forme requise; Cette forme du produit durci fixe est coupée mécaniquement en différentes longueurs. Les fibres peuvent également entrer dans la plaque chauffante dans des directions autres que 0 degrés. L'extrusion et le moulage extensible sont un processus de production continu et la coupe transversale du produit a généralement une forme fixe, permettant de légères variations. Passera à travers la plaque chauffante du matériau pré-coté fixe et se propage dans le moule du moule, bien qu'un tel processus soit moins continu, mais peut réaliser le changement de forme de section transversale.
2. Sélection des matériaux:
Résine: généralement époxy, polyester, ester à base de polyéthylène et résine phénolique, etc.
Fibre: aucune exigence
Matériel de base: pas couramment utilisé
3. Avantages principaux:
(1) la vitesse de production rapide, est un moyen économique et raisonnable de pré-piétinement et de matériaux de durcissement
(2) Contrôle précis du contenu en résine
(3) minimisation des coûts des fibres, pas de processus de tissage intermédiaire
(4) Excellentes propriétés structurelles, car les faisceaux de fibres sont disposés en lignes droites, la fraction de volume de fibre est élevée
(5) la zone d'infiltration des fibres peut être complètement scellée pour réduire la libération de volatiles
4. Les principaux inconvénients:
(1) Le processus limite la forme de la coupe transversale
(2) Coût plus élevé de la plaque de chauffage
5. Applications typiques: poutres et fermes des structures de logement, ponts, échelles et clôtures.
Processus de moulage de transfert de résine (RTM)
1. Description de la méthode: Les fibres sèches sont posées dans le moule inférieur, qui peut être pré-pressurisé pour faire en sorte que les fibres soient conformes à la forme du moule autant que possible et à être liée à l'adhérence; Ensuite, le moule supérieur est fixé sur le moule inférieur pour former une cavité, puis la résine est injectée dans la cavité. L'injection de résine assistée sous vide et l'injection des fibres, connues sous le nom d'injection de résine assistée sous vide (VARI), est couramment utilisée. Une fois l'infiltration des fibres terminée, la soupape d'introduction de la résine est fermée et le composite est durci. L'injection et le durcissement de la résine peuvent être effectués soit à température ambiante, soit dans des conditions chauffées.
2. Sélection des matériaux:
Résine: Habituellement, l'époxy, le polyester, l'ester polyvinylique et la résine phénolique, la résine bismaleimide peut être utilisée à haute température
Fibre: aucune exigence. La fibre cousue est plus adaptée à ce processus, car l'écart entre le faisceau de fibres est propice au transfert de résine; Il existe des fibres spécialement développées peuvent favoriser le flux de résine
Matériau central: la mousse cellulaire ne convient pas, car les cellules en nid d'abeille seront remplies de résine, et la pression entraînera également l'effondrement de la mousse.
3. Les principaux avantages:
(1) Fraction plus élevée de volume de fibres, faible porosité
(2) Environnement de fonctionnement de la santé et de la sécurité, propre et rangé car la résine est complètement scellée.
(3) réduire l'utilisation du travail
(4) Les côtés supérieurs et inférieurs des pièces structurelles sont des surfaces moulées, ce qui est facile pour le traitement de surface ultérieur.
4. Inconvénients principaux:
(1) Les moules utilisés ensemble sont coûteux, lourds et relativement volumineux afin de résister à une plus grande pression.
(2) limité à la fabrication de petites pièces
(3) des zones non pases peuvent facilement se produire, ce qui entraîne un grand nombre de morceaux
5. Applications typiques: navette spatiale petite et complexe et pièces automobiles, sièges de train.
Heure du poste: août-08-2024
