Пултрузия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
|
Для улучшения статьи желательно:
|
Пултру́зия (протяжка) — технология изготовления высоко наполненных волокном композиционных деталей с постоянной поперечной структурой. Используется в производстве полимерных композиционных материалов.
Содержание |
[править] Общее представление
Пултрузия получила своё название от английских слов «pull» — тянуть и «extrusion» — экструзия. Причиной такому названию послужила схожесть процессов пултрузии и экструзии.
Процесс пултрузии широко применяется для изготовления доходных конструкционных профилей, которые могут быть использованы в качестве легкой, непроводящей (изоляционной), нержавеющей детали металлической конструкции. Большинство пултрузионных деталей имеющихся на рынке, меньше чем 3 дюйма(7,62 см).
Пултрузионное оборудование обладает высокой производительностью, благодаря чему, стоимость готового композиционного изделия приравнивается к стоимости исходных материалов использовавшихся для изготовления детали. Материалы двигаются сквозь пултрузионную обработку, как непрерывный поток, вводящих в систему исходных материалов и выходящих спустя короткое время, как полностью готовая деталь.
[править] Простейшая схема
Пултрузионный процесс имеет много видов осуществления. В самом широком смысле, пултрузия начинается со сматывания армирующих материалов с катушек, придания им конфигурации сходной с конечной деталью, пропитка связующим, отверждение связующего во время протяжки детали сквозь нагретую формующую фильеру и окончательное разрезание готовой детали на отрезки.
Общая схема процесса протяжки (жидкофазная): 1 — шпулярник; 2 — ванна для пропитки; 3 — уплотняющая часть фильеры; 4 — часть фильеры для калибровки и фиксации формы полуфабриката; 5 — готовый профиль; 6 — механизм протяжки профильного изделия; 7 — отрезное устройство.
[править] Описание процесса
Рабочий пултрузионный процесс по существу можно разбить на следующие части:
- пропитывание связующим
- предварительное придание формы
- отверждение и механическая обработка
- протягивание
- разрезание
В относительно простом методе, который использовался для изготовления ранних рыболовных удочек, одно или несколько тянущих устройств тянут ровницы на основе стеклянных волокон с катушечных стоек в ванну со связующим, где происходит их пропитывание. Избыток связующего выжимается и полуфабрикату придается приблизительная форма заготовки. Отверждение и придание окончательной формы достигается внутри нагреваемой фильеры. В конце линии пила нарезает заготовки на отрезки необходимой длины.
Существует много вариантов основного пултрузионного процесса и бесконечное число способов сборки линии. Большинство производственных линий горизонтальные, хотя иногда, для устранения колебаний концентричности при производстве полых профилей применяется вертикальная компоновка . Технологический процесс может быть периодическим (с остановками в протягивании) и непрерывным.
Тянущие устройства в периодическом процессе останавливаются в течение процесса отверждения и такие процессы достаточно медленны. Однако они подходят для производства одиночных изделий, таких как элементы электронных устройств, где необходимо исключительное качество поверхности.
Непрерывные пултрузионные машины — основа индустрии из-за их высоких линейных скоростей, которые могут достигать 7,6 м/мин в зависимости от времени отверждения и размеров производимого профиля.
[править] Области применения
Пултрузионный процесс отлично подходит для производства длинномерных стержней, профилей различных сечений и размеров, Эти изделиягироко используются в производстве летательных аппаратов в качестве самостоятельных, подкрепляющих и силовых элементов конструкций, в частности, тяг рулевого управления самолетов, окантовки и ребер жесткости панелей, каркаса сверхлегких летательных аппаратов. Методом пултрузии производят свайные сооружения, энергопоглощающие конструкции (например, мачты ночного освещения) и элементы конструкций для мобильных домов.
Для всех этих изделий характерны предельно высокие требования по жесткости и прочности при растяжении и сжатии в продольном направлении или поперечном изгибе.
[править] Источники
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПОЛУФАБРИКАТАХ И ДЕТАЛЯХ ИЗ ПВКМ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ЖИДКОФАЗНОЙ ПУЛТРУЗИЕЙ, Бужгулашвили В. А., «МАТИ» — Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского
