拉挤工艺现状及进展

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拉挤成型工艺及应用

拉挤成型工艺及应用

拉挤成型工艺及应用摘要:概述拉挤成型工艺及其应用前景,通过对拉挤成型工艺与其它复合材料加工工艺的比较,阐述了拉挤成型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、航天、交通、电气、化工和建筑等领域的发展潜力。

关键词:拉挤成型复合材料热塑性塑料应用一、概述和发展历史拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等,在牵引力的作用下,通过挤压模具成型、固化,连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。

这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材,如棒、管、实体型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材(门窗型材、叶片等)等。

拉挤成型技术是一种以连续纤维及其织物或毡类材料增强型材的工艺方法。

基本工艺过程,增强材料在外力的牵引下,经浸胶、预成型、热模固化、在连续出模下经定长切割或一定的后加工,得到型材制品。

第一个拉挤成型工艺技术专利于1951年在美国注册。

直到60年代,其应用也十分有限,主要制作实芯的钓鱼杆和电器绝缘材料等。

60年代中期,由于化学工业对轻质高强、耐腐蚀和低成本的迫切需要,促进了拉挤工业的发展,特别是连续纤维毡的问世,解决了拉挤型材横向强度问题。

70年代起,拉挤制品开始步入结构材料领域,并以每年20%左右的速度增长,成为美国复合材料工业十分重要的一种成型技术。

从此,拉挤成型工艺也随之进入了一个高速发展和广泛应用的阶段。

与此同时,国内也开始关注起拉挤成型工艺这一新型技术。

随着拉挤产品应用领域的不断拓展,人们对拉挤工艺有了全新的认识,从80年代起,秦皇岛玻璃钢厂、西安绝缘材料厂、哈尔滨玻璃钢研究所、北京玻璃钢研究设计院,武汉工业大学先后从英国PUITREX公司,美国PTI公司引进拉挤成型工艺设备。

此外河北冀县中意玻璃钢有限公司从意大利TOP Glass公司引进5条拉挤生产线,其中有一条是我国首家引进的光缆增强芯拉挤设备,其拉挤速度可达15-35 m/min。

在借鉴和消化国外先进技术的基础上,业内人员不断研究新工艺,开发新产品,从而有力地推动了国内拉挤成型工业,目前这一技术正在向高速度、大直径、高厚度、复杂截面及复合成型的工艺方向发展。

碳纤维拉挤成型工艺

碳纤维拉挤成型工艺

碳纤维拉挤成型工艺引言:碳纤维材料以其轻质高强的特性,在航空航天、汽车制造、体育器材等领域得到广泛应用。

而碳纤维拉挤成型工艺作为一种重要的碳纤维制备技术,具有高效、灵活、经济的优势。

本文将详细介绍碳纤维拉挤成型工艺的原理、步骤以及应用前景。

一、碳纤维拉挤成型工艺的原理碳纤维拉挤成型工艺是利用拉伸过程中的热流和剪应力对碳纤维进行塑性变形,使其形成连续的纤维预制件。

具体而言,碳纤维束经过预处理后,通过拉伸机构进行拉伸,同时通过加热机构提供热源,使碳纤维在拉伸的同时发生塑性变形,最终形成拉挤后的碳纤维材料。

二、碳纤维拉挤成型工艺的步骤1. 碳纤维预处理:碳纤维束经过脱脂、干燥等处理,去除其中的杂质和水分,以提高成型后的质量。

2. 模具准备:根据产品的形状和尺寸要求,制作相应的拉挤模具,确保成型后的产品符合设计要求。

3. 碳纤维拉伸:将经过预处理的碳纤维束通过拉伸机构进行拉伸。

拉伸过程中,碳纤维受到热流和剪应力的作用,发生塑性变形,形成连续的纤维预制件。

4. 热源加热:为了促进碳纤维的塑性变形,需要通过加热机构对拉伸过程中的碳纤维进行加热。

加热温度和时间需要根据具体的碳纤维材料和产品要求进行控制。

5. 模具成型:将拉挤后的碳纤维预制件放入模具中,通过压力和温度控制,使其形成最终的碳纤维拉挤产品。

三、碳纤维拉挤成型工艺的应用前景1. 航空航天领域:碳纤维拉挤成型工艺可以制备出轻质高强的航空航天结构件,用于飞机、导弹等载具,可以大幅度降低重量,提高载荷能力。

2. 汽车制造领域:碳纤维拉挤成型工艺可以用于制造汽车车身、底盘等部件,提高车辆的安全性和燃油经济性。

3. 体育器材领域:碳纤维拉挤成型工艺可以用于制造高强度、轻量化的体育器材,如高尔夫球杆、网球拍等,提高运动员的竞技水平。

4. 建筑领域:碳纤维拉挤成型工艺可以制备出耐久、抗震的建筑结构材料,如桥梁、楼板等,提高建筑物的安全性和使用寿命。

5. 医疗领域:碳纤维拉挤成型工艺可以制备出人工骨骼、关节等医用器械,具有良好的生物相容性和力学性能,可以改善患者的生活质量。

我国玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用及

我国玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用及

我国玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用及现状一、概述拉挤成型工艺是将浸透胶液的连续无捻粗纱、毡、带或布等增强材料,在牵引力的作用下,通过模具加热挤拉成型、固化,连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。

2008年,拉挤成型工艺用不饱和聚酯树脂消费量4万吨,过氧化物消费量约为600吨。

拉挤成型工艺是玻璃钢成型工艺中的一种特殊工艺,适于生产各种断面形状的玻璃钢型材,如棒、管、实体型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材等。

其优点是:1、生产过程连续进行,制品质量稳定,重复性好;2、增强材料含量可根据要求进行调整,产品强度高;3、能够调整制品的纵向强度和横向强度,满足不同的使用要求;4、能够生产截面形状复杂的制品,满足特殊场合使用的要求;5、制品具有良好的整体性,原材料的利用率高;6、设备的投资费用低。

二、拉挤工艺用原材料1、树脂基体在拉挤工艺中,应用最多的是不饱和聚酯树脂,还有环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂等。

(1)不饱和聚酯树脂用作拉挤的基本上是邻苯和间苯型。

间苯型树脂有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能。

目前国内使用的较多的是邻苯型,因其价格较间苯型有优势,但质量因生产厂家不同差距较大,使用时要根据不同的产品慎重选择。

(2)乙烯基树脂乙烯基树脂具有较好的综合性能,可提高耐化学性能和耐水解稳定性。

(3)环氧树脂环氧树脂和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,具有优良的力学性能、高介电性能、耐表面漏电、耐电弧,是优良绝缘材料。

(4)酚醛树脂它是最早的一类热固性树脂。

具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,目前酚醛树脂已成功应用在拉挤成型工艺中。

2、增强材料拉挤工艺用的增强材料主要是玻璃纤维及其制品,如无捻粗纱、玻璃纤维毡等。

为了满足制品的特殊性能要求,可用芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维及玄武岩纤维等。

(1)玻璃纤维用于拉挤工艺的玻璃纤维主要有无碱、中碱和高强玻璃纤维。

玻璃纤维制品的品种有:①无捻粗纱无捻粗纱有并股纱和直接纱,线密度为1100(1200)号到4400(4800)号。

2023年拉挤型材行业市场发展现状

2023年拉挤型材行业市场发展现状

2023年拉挤型材行业市场发展现状拉挤型材行业是指通过拉挤工艺将金属材料制成各种截面形状的材料,主要用于建筑、汽车、电子、航空航天等领域。

目前,全球都在积极发展这一行业,尤其是亚洲地区,如中国、日本、韩国等。

以下是拉挤型材行业市场发展现状的具体介绍:一、市场规模快速增长拉挤型材的应用范围广泛,年需求量大,全球市场规模持续扩大。

根据市场研究机构Technavio的数据显示,2015年全球拉挤型材市场规模达到了410亿美元,预计到2020年将增长至524亿美元,年复合增长率达5.08%。

其中,建筑、汽车、电子和航天等领域都是拉挤型材需求的主要来源。

二、技术创新带动市场发展随着科技的进步和生产工艺的改进,拉挤型材行业也得到了快速发展。

先进的合金材料、高精度的加工技术和表面处理技术,使得拉挤型材的性能不断提高。

同时,也涌现出越来越多的材料和工艺,如冷挤、等径膨胀、浸润加工等,都为行业的发展注入了新的活力。

三、市场竞争加剧随着市场优势的增加,拉挤型材市场的竞争也日益激烈。

全球范围内已建立起了一批规模较大的拉挤型材企业,它们之间的竞争主要集中在品质、价格、技术和服务等方面。

同时,一些新兴国家也开始涌现出一批拉挤型材产业,对于传统的市场巨头形成了较大的挑战。

四、环保要求提高拉挤型材生产过程中,一些制造方案可能会产生大量的废料和污染物。

然而,在保护环境的重视下,环保要求不断提高。

现在,越来越多的拉挤型材企业开始关注环保问题,通过改进生产工艺、提高能源利用率、合理利用废弃物等方式来保护环境,为可持续发展注入力量。

总之,拉挤型材行业市场发展现状表明,该行业将持续快速发展,但在新技术、环保等方面面临着诸多挑战,需要加强创新和升级转型。

只有拥有先进技术和优质服务的企业,才能在激烈的竞争中立于不败之地。

拉挤工艺

拉挤工艺

摘要乙烯基酯树脂拉挤工艺(简称VER Pultrusion Process)是国内外近年来迅速发展的一种低成本高品质复合材料制造技术,其制品以独特的性能而被广泛应用于结构、防腐、电力、建筑等诸多领域。

但对其工艺的研究论文少见发表,有些VER拉挤产品性能也名不符实,本文依此而立。

本文在拉挤工艺共性理论的指导下,通过对VER分子结构及其固化行为的分析,采用“特殊”SPI凝胶试验法,在大量试验的基础上确定VER拉挤配方初型和最佳成型温度区域,再通过10mm棒在线试验,以“性能容忍速度”恒大于等于“工作效率容忍速度”作为指标来确定其工艺参数,并通过成型物中心温度在线测量对配方及工艺参数的合理性进行验证。

并在前人大量工作的基础上对VER拉挤工艺过程进行了数值模拟。

通过用户委托产品验证,本文配方和工艺参数设计过程及结论对VER拉挤工艺具有一定的指导作用。

1. 模具温度设置采用前低后高对VER拉挤工艺来说是合理的,与VER固化过程的先快后慢相对应。

2. 每一树脂配方体系都有最佳成型温度区域,并不是越高越好,在某一温度范围内体系的反应速率并不是温度的增函数。

3. 为了提高VER的拉挤速度,固化剂的总量在UPR的基础上提高一个百分点是可行的。

钴盐催化体系对提高生产效率很有帮助,但模具入口的冷却及适量阻聚剂的加入很有必要。

4. 本文的拉挤配方及工艺参数对壁厚少于10mm的VER拉挤制品只要稍加调整可以采用。

5. 拉载模型的建立对选择拉挤机的工作参数具有一定的指导意义。

目录第一章绪论§1.1 课题来源及其意义§1.2 国内外的研究现状及发展§1.3 本文的工作重点第二章UPR拉挤工艺介绍及VER拉挤工艺预测§2.1 UPR拉挤工艺介绍2.1.1 UPR拉挤工艺示意图2.1.2 主要原辅材料2.1.3 成型物在热模中的过程行为2.1.4 UPR拉挤工艺成败不等式2.1.5 关于拉挤速度的几个问题2.1.6 树脂在模具中的相对运动§2.2 VER拉挤工艺预测2.2.1 VER分子结构及性能特点2.2.2 VER与UPR固化行为的比较2.2.3 VER拉挤工艺预测第三章VER拉挤工艺配方设计及其工艺参数VER拉挤配方设计§3.1 引发体系的确定3.1.1 常用热固化引发剂3.1.2 引发剂活性的评价方法3.1.3 引发剂的选用3.1.4 复合引发体系3.1.5 VER拉挤配方试验方案§3.2 工艺参数的确定3.2.1 普通VER拉挤配方工艺参数的确定3.2.2 快速固化VER拉挤配方工艺参数的确定§3.3 成型物中心温度在线测量3.3.1试验设备3.3.2试验结果§3.4配方及工艺参数的局限性及其优化方向第四章VER拉挤工艺模型§4.1 拉挤工艺模型发展简介§4.2 热化学模型4.2.1 VER拉挤工艺的反应动力学模型4.2.2 VER拉挤工艺的热传导方程4.2.3 VER拉挤工艺的系统方程§4.3 VER拉挤工艺的拉载模型4.3.1 工艺过程中拉载的影响因素4.3.2 拉载表达式4.3.2.1 整体思路4.3.2.2 关于拉载表达式的几个问题4.3.3 拉载对工艺缺陷的响应第五章总结参考文献第一章绪论§1.1 课题来源及其意义本课题旨在对树脂基复合材料拉挤工艺的技术与机理进行探讨。

复合材料拉挤工艺

复合材料拉挤工艺

复合材料拉挤工艺
拉挤工艺是一种古老的复合材料制造工艺,主要用于制造具有各向异性和非均匀形态特征的复合材料制品。

随着拉挤技术的发展,许多先进的拉挤设备相继研制成功并投入使用。

近年来,随着拉挤法树脂传递模塑成型工艺的迅速发展,拉挤技术已成为复合材料成型技术中最重要的一种。

与传统工艺相比,拉挤工艺具有生产效率高、产品质量稳定、材料利用率高、结构尺寸精度高等优点。

拉挤制品是在模具中经加热后,通过拉头的拉伸作用,使纤维方向垂直于模腔轴线方向的树脂流动而将纤维组织连续地铺于模具型腔内形成的。

其基本特点是:
1.制件受模具型腔形状限制,所制制品与模具形状一致;
2.制品结构尺寸精度高;
3.制件表面光洁,无毛刺;
4.制件具有优良的力学性能。

拉挤工艺是复合材料成型工艺中最早应用的一种方法,在欧美已有70年以上的历史。

中国于20世纪70年代初期开始研究并推广应用。

目前拉挤制品已用于航空航天、体育器械、交通运输等领域。

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中国拉挤碳板市场现状及未来发展趋势

中国拉挤碳板市场现状及未来发展趋势

我国拉挤碳板市场现状及未来发展趋势1. 引言我国拉挤碳板市场是指用于建筑、交通运输和其他领域的碳纤维增强塑料复合材料板材的生产和销售市场。

随着国家对可持续发展的重视和碳减排目标的提出,拉挤碳板市场也面临着新的发展机遇和挑战。

本文将从市场现状和未来发展趋势两个方面进行全面评估,并就个人观点和理解进行共享。

2. 市场现状2.1 市场规模我国拉挤碳板市场规模正在逐渐扩大。

随着新型建筑材料的需求增加,拉挤碳板作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的材料,受到了市场的广泛关注。

据统计数据显示,我国拉挤碳板市场规模在过去五年内呈现出稳步增长的趋势,预计未来几年将继续保持增长势头。

2.2 产业结构我国拉挤碳板市场的竞争格局较为激烈。

目前,市场上的主要竞争者包括国内外知名的拉挤碳板生产企业,它们在产品品质、技术研发和市场拓展方面都展现出了竞争优势。

一些中小型企业也在市场上占据一定份额,但受制于资金和技术方面的限制,它们在产业结构中的地位相对较弱。

3. 未来发展趋势3.1 碳减排政策影响未来,碳减排政策将对我国拉挤碳板市场产生重大影响。

随着国家提出碳达峰和碳中和的目标,建筑和交通运输领域对碳减排要求将进一步加大。

拉挤碳板作为一种符合环保要求的新型建筑材料,将有望在碳减排政策的推动下获得更为广阔的发展空间。

3.2 技术创新驱动未来,技术创新将成为拉挤碳板市场发展的关键驱动力。

随着科技进步和材料工艺的不断提升,拉挤碳板的品质和性能将得到进一步提升,从而满足更多领域的需求。

通过技术创新,还有望降低生产成本,提高市场竞争力。

4. 个人观点和理解我国拉挤碳板市场面临着巨大的发展机遇和挑战。

作为一个崭新的市场,拉挤碳板市场的潜力巨大,但同时也需要克服诸多困难和障碍。

在未来的发展中,我认为市场主体应当从技术创新和产品质量上进行全面升级,加大对环保和可持续发展理念的践行,从而应对市场的变化和挑战。

5. 总结通过对我国拉挤碳板市场现状和未来发展趋势的评估分析,我们可以看到,这个市场正处于快速发展的阶段,同时也面临着新形势下的挑战。

我国复合材料拉挤成型技术及应用发展情况分析

我国复合材料拉挤成型技术及应用发展情况分析
性能;
( 5)可制造含 凹凸复 杂断面形 状 的制 品 ; ( 6)制品质量稳定 、外 观平滑 。
2 我 国拉挤技术发展 的历程
2 . 1 技术 源流
( 1 )日、欧美有关拉挤成型的技术文献 ;
( 2 ) 引进国外拉挤成型技术及生产线予我以启发和参考
据统 计我 国已引进英 国 P U L T R E X, 美国P C、C P E、C P A、 A DV AN C E D C O MP OS I T E S 、 P U L T R US I O N T E C HN OL OG Y、F I BE R F L E X、C O AS T、B R O T H E R,意 大利 T OP G L AS S ,
( 4 )向深度和广度进军 ( 进入 2 1 世纪迄今 )
拉绕 、在线编织拉挤、树脂注射浸渍、纤维预加张力 、拉挤非金属模具微波加热、钢模 具感应加热等技术已逐渐推广 。拉挤生产装备及其产品技术含量、附加值提升。面向国内外 两个市场 ,拓宽产品应用领域 。拉挤成套技术、拉挤产品已进入欧美 F I 等发达国家市场。
空部门等多家引用 ;制造了 3 O台履带式拉挤机 ,惜未及时推广。
中意玻璃钢公司时任董事长岳红军主编的 《 玻璃钢拉挤工艺与制品》一书出版 ,这是国
内迄今唯一关于拉挤的专著 ,至今仍对拉挤技术进步起促进作用。
无锡一民营企业开发蔬菜大棚竿拉挤在线覆膜技术。
由武汉理工大学设计 、哈尔滨玻璃钢研究院与山东武城北方玻璃钢厂制生产的地铁接触 轨保护罩成功用于伊朗德黑兰地铁 。 多家拉挤产 品生产及设备制造企业兴起。
丹阳已有厂家生产 。悉江苏九鼎新材料公司与美国专家联合设计连续毡生产线 已投产 。九鼎 自己就生产拉挤型材,其连续毡谅必有 良好的工艺性等综合性能。 膨体纱有利于改善界面 、提高力学性能,亦可改善拉挤制品表面品质 ,国内引进加拿大
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拉挤工艺现状及最新工艺进展
拉挤成型这项工艺,目前还处在高速发展阶段。

从国内外发展趋势来看,主要为生产大尺寸、复杂截面、厚壁产品,发展重点为:新型海洋用复合材料、电力传输、民用工程的结构组件、以及高层建筑项目。

目前国外最厚的拉挤成型产品已达101.6mm,同时拉挤工艺也从模腔内“黑色艺术”发展到以更加科学的实验手段,反复验证研究模内固化动力学,同时借助于各种电子设备、树脂注射、模具设计等不断优化质量提高生产率,随着先进设备的发展,那些之前被认为不可想象的工艺也将不断涌现。

拉挤成型的特点:一是工艺简单、高效,适合于高性能纤维复合材料的大规模生产。

拉挤线速度己知达到4 m/min以上,加上可同时生产多件产品,更进一步提高了生产效率。

二是拉挤能最好地发挥纤维的增强作用。

在大多数复合材料制造工艺中纤维是不连续的,这使纤维强度损失极大,即使连续纤维缠绕,由于纤维的弯曲、交迭等也使其强度有一定损失。

例如螺旋缠绕中,纤维的张度发挥一般只有75%~85%。

在拉挤中,纤维不仅连续而且充分展直,是发挥纤维强度的理想形式。

三是质量波动小。

拉挤工艺自动化程度高,工序少,时间短,操作技术和环境对制品质量影响都很小,因此用同样原材料,拉挤制品质量稳定性较其他工艺制品要高。

在线编织拉挤成型法
自动编织在20世纪初就实现了,传统的复合材料编织是芯轴在编织机上以一定轨道匀速运动来实现的,编织的预成型体的浸渍可以通过手糊或自动喷射技术或在成型的编织点直接添加树脂。

理论上,与其他预成型体制造技术相比,编织的管状制件最适合拉挤成型,编织的最大优点在于能够把单向纤维引入到编织结构中,轴向纤维可以从任意编织纤维接点处引入。

这种结构是连续周向增强体和轴向增强体的有机结合成很稳定的预制体。

编织物所有的纤维均斜交,与轴线夹角不呈0°与90°。

编织原理与编织管如图1、图2所示。

编织过程中,纤维的运动轨迹为螺旋线。

选择合理的纤维角度,可调节产品管材径向强度与轴向强度的比例,同时,选择适宜的纤维排列密度可满足强度与外观的要求。

图1 编织原理图图2 编织套管为适合工艺要求,现成的编织机需进行局部改造,将原机上的卷取部分――摇柄、蜗轮、卷取盘等取下。

原卷取轴改换为相应直径的芯模,此芯模伸入模具内,成型产品内径,芯模的尺寸精度与光洁度要求较高。

此轴一段固定要牢固,并且可进行上下左右4个方向的位置调节。

图3在线编织拉挤成型示意图
图3为在线编制拉挤成型示意图,芯棒自缝编机尾端穿入模具,树脂通过泵,在压力下注入模具前端的腔内对纤维进行浸渍。

在线编织的管装纤维套由拉挤机的牵引装置牵引,芯模固定不动。

纤维套沿芯模织好后,进入模具,在模具入口的树脂浸渍区内浸渍树脂,经牵引通过加热的模具,在模具内凝胶、固化,最终成为FRP管材成品。

目前国内已有厂家采用此工艺投产,并申报专利。

聚氨酯拉挤
传统的拉挤用树脂有聚酯、乙烯基酯、环氧树脂等,使用聚氨酯树脂进行拉挤是目前新开发的技术。

德国拜耳材料科学公司正在大力推进这种技术的发展,
并已成功制造出聚氨酯拉挤产品上市。

这种新型双组分聚氨酯是用专利方法把多元醇与一种高反应性的异氰酸酯混合形成的。

异氰酸脂的加入赋予了以下特性:粘度低(保证纤维良好浸渍)、胶凝时间长(方便临时停机)、聚合迅速(提高成型速度)、表面光洁度良好、成本具有竞争力。

与其他材料相比,聚氨酯拉挤工艺的优越性显而易见。

它可以提高制品中玻璃纤维含量而使制品强度大大提高。

例如,用玻璃纤维与聚氨酯树脂拉挤窗框,所得窗框的强度比PVC窗框高8倍,其导电性比铝低40倍,因而绝缘性能好得多。

同时,因为聚氨酯拉挤窗框的脆性更小,它们不会开裂,从而经久耐用。

聚氨酯拉挤技术,存在以下有优点:
1、用传统树脂拉挤某些型材时,可能要求使用多达4或5种不同的玻璃纤维毡。

采用聚氨酯拉挤,常常可以用玻纤无捻粗纱来代替玻纤毡。

毡容易破碎,碎片可能堵塞机器,影响生产。

取消玻纤毡后,就减少了原料成本以及操作毡所耗的劳力成本。

取消毡后,在一定程度上,能提高生产线速度,从而提高成本效益。

另一方面,用无捻粗纱代替毡后,纤维体积含量可以增至80%左右,而大多数非聚氨酯拉挤制品的纤维含量为60%。

这样,更高的玻纤含量与性能更好的树脂相结合,打造了强度和刚度更好的聚氨酯拉挤型材。

2、聚氨酯拉挤制品的应用更加广阔,这些制品可以用于聚酯树脂不能胜任的用途,在建筑、基础设施和交通运输市场代替钢和铝材。

3、从原有的拉挤系统转换成聚氨酯拉挤系统比较简单、方便和经济,无需大的投资。

原有的模头、加热器和机组仍可使用。

需要改装的设备有两件:树脂计量/混合器和树脂注射箱。

其一,因为聚氨酯是双组分体系,故需用一种专门的计量/混合装置。

其二,因为聚氨酯树脂的反应活性,还需要把传统的敞式树脂槽取消,代之以树脂注射系统,以适应聚氨酯更快的胶凝时间。

拜耳材料科学公司专门设计了一种树脂注射箱,以优化拉挤过程中玻璃纤维的浸渍。

注射箱可用高密度聚乙烯材料制成,以减少成本,方便清洁和防止纤维损伤。

树脂两种组分的泵送速度与树脂消耗速度匹配,并在注射箱中保持足够压力,以保证玻璃纤维浸透。

4、聚氨酯拉挤制件还具有装配优点,特别是紧固方便。

在聚氨酯拉挤制品
上装入螺钉时,不需预先钻孔,这样就可节省时间和劳力。

反过来,在聚氨酯拉挤制品中拔出螺钉所需的力量是在聚脂拉挤制品中拔出螺钉所需力量的两倍多。

CRTM(反应注射拉挤)
反应注射成型是20世纪70年代后期发展起来的。

玻璃纤维通过导纱器和预成型模后,进入连续树脂传递模塑模具中,在模具中以稳定的高压和流量,注入专用树脂,使玻璃纤维充分浸透和排除气泡,在牵引机的牵引下进入模具固化成型,从而实现连续树脂传递模塑(Continuous Resin Transfer Molding Pulltrusion Process CRTM)或称注射拉挤。

这种方法所用原料不是聚合物,而是将两种或两种以上液态单体或预聚物,以一定比例分别加到混合头中,在加压下混合均匀,立即注射到闭合模具中,在模具内聚合固化,定型成制品,由于所用原料是低粘度液体,用较小压力即能快速充满模腔,所以降低了合模力和模具造价,特别适用于生产大面积制品。

反应注射成型要求各组分一经混合,立即快速反应,并且物料能固化到可以脱模程度。

因此,要采用专用原料和配方,有时制品还需进行热处理以改善其性能。

成型设备的关键是混合头的结构设计、各组分准确计量和输送。

此外,原料贮罐及模具温度控制也十分重要。

反应注射拉挤具有以下优点:
1、玻璃纤维充分浸透,所生产的FRP制品中微气泡含量少,机电性能优良;
2、供树脂系统与大气容易隔离,产品性能不易受环境影响;
3、注射的树脂一直保持有相同的固化特性(一直是“新胶”);
4、容易得到透明的产品,使产品缺陷(如夹杂、结纱等)易于发现和剔除;
5、对环境和操作人员的影响小。

曲面拉挤
美国Goldworthy Engineering公司在现有拉挤技术基础上,开发了一种可以连续生产曲面型材的拉挤工艺,用来生产汽车用弓形板簧。

这种工艺的拉挤设备由纤维导向装置(用来分配纤维)、浸胶槽、射频电能预热器、导向装置、旋盘阴模、固定阳模模座、模具加热器、高速切割器等装置组成。

所用原材料为不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或环氧树脂和玻璃纤维、碳纤维或混杂纤维。

弓形板簧的
生产过程为:在旋转台上固定几个,与板簧凹面曲率相同的阴模(称作旋转模),形成一个完整的环形模具,阴模的数量应与板簧的长度相配合。

同时,固定阳模模座的凹面,使之与旋转环形阴模的凸面相对应,它们之间的空隙即是成型模腔。

转台转动时,牵引着浸渍了树脂的增强材料经过高频预热器和导纱装置后,再经紧靠着导纱装置的固定模端部的模板进人由固定阳模与旋转阴模构成的闭合模腔中,然后按模具的形状弯曲定型、固化。

制品被切割前始终置于模腔中。

待切断后的制品从模腔中脱出后,旋转模即进人到下一轮生产位置。

德国的Thomas公司,最近开发了一种新的制造技术“半径拉挤成型”,这使得有可能生产出几乎所有角度的半径连续弯拉挤型材。

该技术能够产生拱形或圆形部分,包括螺旋形部分,使我们跳出一维,生产出三维拉挤型材。

“半径拉挤成型可应用于汽车、飞机、结构、建筑和家具,及允许弯曲以及连续型材项目。

近年来拉挤成型工艺取得了快速的发展,这与新树脂的采用、新的成型技术
的应用息息相关,极大的扩展了材料的适用领域。

同时,新的传感器和控制技术的产生,也进一步提高了拉挤制品的质量,拉挤成型这种具有强大生命力的FRP 生产工艺将成为未来许多新产品的主要生产技术。

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