فرآیند پالتروژن

به عنوان یکی از فناوری‌های آینده مواد کامپوزیت، پالتروژن توجه بسیاری از متخصصان مواد کامپوزیت را به خود جلب کرده است. این روش شامل نفوذ رزین به الیاف پیوسته یا پارچه‌های آنها تحت کشش تجهیزات کشش و گرم کردن رزین از طریق قالب قالب‌گیری برای جامد کردن رزین و تولید مواد کامپوزیتی است. روش‌های فرآیند برای پروفیل‌های مواد.

۱. پالتروژن

پالتروژن یک فرآیند پیوسته برای تولید ضایعات با سطح مقطع ثابت است. پالتروژن با ترکیب «کشش» و «فشردن»، ماده را می‌کشد، برخلاف اکستروژن که ماده را هل می‌دهد.

۲. پردازش پالتروژن

همچنین می‌توان برای جلوگیری از فرسایش یا «شکوفه شدن الیاف» و ایجاد مقاومت در برابر خوردگی و اشعه ماوراء بنفش، از پوشش‌ها استفاده کرد.

این فناوری محدود به پلیمرهای ترموست نیست. در حال حاضر، پالتروژن با موفقیت با ماتریس‌های ترموپلاستیک مانند پلی‌بوتیلن ترفتالات (PBT) و پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) با آغشته کردن یا پیچیدن پودر الیاف شیشه در یک ورق ماتریس ترموپلاستیک که سپس گرم می‌شود، مورد استفاده قرار گرفته است.

در مقایسه با کامپوزیت‌های مبتنی بر رزین‌های ترموست، پاکیزگی اکولوژیکی محصول نهایی و امکان بازیافت (فرآوری) تقریباً نامحدود پس از اتمام منابع، به نظر می‌رسد استدلال‌های قانع‌کننده‌ای به نفع ترموپلاستیک‌های تقویت‌شده باشند.

به همین دلایل، تولید صنعتی و استفاده از یک ماده خاص در دهه‌های اخیر در کشورهای بسیار صنعتی سالانه ۸ تا ۱۰ درصد رشد داشته است. پیشرفت‌های جدید نه تنها باعث افزایش عملی تولید پروفیل‌های مستقیم و منحنی، به ویژه در بخش خودرو، می‌شود، بلکه تقاضا برای این فناوری رو به افزایش است.

به نظر می‌رسد تکنیک پالتروژن برای ساخت کامپوزیت‌های الیافی از ماتریس‌های پلیمری، از نظر انرژی و منابع کارآمد باشد.

عوامل اقتصادی و زیست‌محیطی، استفاده از ماتریس‌های ترموپلاستیک را مطلوب می‌دانند، اما به دلیل ویسکوزیته بالای مذاب، دستیابی به بهره‌وری بالا و اشباع پرکننده فیبری با کیفیت بالا با این نوع ماتریس‌ها دشوار است.

۳. حوزه‌های کاربرد

محصولات تولید شده با استفاده از این فناوری به طور گسترده در صنایع زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند:

در صنایع کشاورزی و شیمیایی، برای ساخت کفپوش‌های تخته‌ای مقاوم در برابر خوردگی با خواص مقاومتی افزایش یافته برای ساخت تأسیسات دامداری، کارخانه‌های شیمیایی و غیره؛

در صنعت ساخت و ساز، از آن برای تولید مواد تقویت شده با الیاف شیشه، پروفیل‌ها، قاب‌ها، میله‌های تقویت کننده برای پنجره‌های PVC و سایر محصولات استفاده می‌شود.

اجزای سازه‌ای در ساخت هواپیما در صنعت هوافضا استفاده می‌شوند.

در ورزش و گردشگری، تجهیزات برای ساخت تجهیزات با خواص مقاومتی افزایش یافته: اسنوبرد، چوب اسکی، میله پرچم زمین گلف، سازه‌های چادر و سوله و غیره.

در مهندسی برق، از فایبرگلاس برای ساخت سازه‌های دی‌الکتریک، میله‌های فایبرگلاس برای عایق‌های کامپوزیتی، سازه‌های نگهدارنده برای عناصر بلوک سیگنال و پروفیل‌های فایبرگلاس برای ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود.

در تولید تجاری، ذرات مواد قالب‌گیری الیاف بلند (LLM) به عنوان مواد اولیه برای تولید بعدی سازه‌ها و محصولاتی با استحکام و خواص شیمیایی بهبود یافته استفاده می‌شوند.

در صنعت خودرو، از آن برای تولید سازه‌های خودرو و قطعات پیچیده با سختی، استحکام و سبکی افزایش‌یافته استفاده می‌شود.

باکسر از مکانیزم‌ها، سازه‌ها و موادی استفاده می‌کند که استانداردهای بالایی را برای پایداری شیمیایی، دی‌الکتریک و استحکام در بسیاری از صنایع و کارخانه‌های دیگر رعایت می‌کنند.

۴. تجهیزات پالتروژن

ماشین‌های پالتروژندو نوع که اغلب استفاده می‌شوند، رفت و برگشتی (انتقالی) و پیوسته (مسیر گربه‌ای) هستند.

برای فرآیند پالتروژن فیله، طرح دستگاه دارای دو مرحله متحرک است، مشابه اجزای کشیده شده با دست که تحویل داده می‌شوند، اما از آنجا که فرآیند متناوب است، فقط یک کشنده و قالب روی دیگری نصب می‌شوند.

اینکه سکو به صورت خطی یا دایره‌ای حرکت کند، به نوع پروفیلی که قرار است تولید شود بستگی دارد. حداقل شعاع برای یک ماشین خطی با سکوی چرخان تقریباً 2 متر است. برای شعاع‌های کوچکتر، حرکت دایره‌ای قالب و میز گیره ضروری است.