Quy trình kéo sợi

Là một trong những công nghệ vật liệu composite tương lai, phương pháp kéo sợi (pultrusion) đã thu hút sự chú ý của nhiều chuyên gia trong lĩnh vực vật liệu composite. Phương pháp này bao gồm việc ngấm nhựa vào các sợi liên tục hoặc vải sợi dưới tác động của thiết bị kéo, sau đó nung nóng nhựa thông qua khuôn đúc để làm đông cứng nhựa, tạo ra các vật liệu composite có hình dạng mong muốn.

1. Ép đùn

Ép đùn là một quy trình liên tục sản xuất phế liệu với tiết diện không đổi. Kết hợp giữa "kéo" và "ép", ép đùn kéo giãn vật liệu, trái ngược với ép đùn đẩy vật liệu.

2. Quy trình gia công kéo sợi

Các lớp màng cũng có thể được thêm vào để ngăn ngừa sự xói mòn hoặc hiện tượng "nở sợi" và để tăng khả năng chống ăn mòn và tia cực tím.

Công nghệ này không chỉ giới hạn ở các polyme nhiệt rắn. Hiện nay, phương pháp kéo sợi đã được sử dụng thành công với các ma trận nhiệt dẻo như polybutylene terephthalate (PBT) và polyethylene terephthalate (PET) bằng cách tẩm hoặc bọc bột sợi thủy tinh trong một tấm ma trận nhiệt dẻo, sau đó được nung nóng.

So với các vật liệu composite dựa trên nhựa nhiệt rắn, tính thân thiện với môi trường của sản phẩm hoàn thiện và khả năng tái chế (xử lý) gần như không giới hạn sau khi cạn kiệt nguồn tài nguyên dường như là những lý lẽ thuyết phục ủng hộ nhựa nhiệt dẻo gia cường.

Vì những lý do này, sản xuất và sử dụng công nghiệp của một loại vật liệu nhất định đã tăng trưởng 8-10% mỗi năm tại các quốc gia công nghiệp hóa cao trong những thập kỷ gần đây. Những phát triển mới không chỉ mang lại sự thúc đẩy thiết thực cho việc sản xuất cả các biên dạng thẳng và cong, đặc biệt là trong ngành ô tô, mà nhu cầu về công nghệ này cũng đang tăng lên.

Kỹ thuật kéo sợi để sản xuất vật liệu composite sợi từ ma trận polymer có vẻ tiết kiệm năng lượng và tài nguyên.

Cả yếu tố kinh tế và môi trường đều ủng hộ việc sử dụng chất nền nhiệt dẻo, nhưng do độ nhớt cao của chất nóng chảy, nên khó đạt được năng suất cao và chất lượng tẩm sợi cao với loại chất nền này.

3. Lĩnh vực ứng dụng

Các sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sau:

Trong ngành nông nghiệp và hóa chất, để sản xuất các loại sàn gỗ ghép thanh chịu lực, chống ăn mòn với các đặc tính cường độ được tăng cường, dùng cho việc xây dựng các cơ sở chăn nuôi, nhà máy hóa chất, v.v.;

Trong ngành xây dựng, nó được sử dụng để sản xuất vật liệu gia cường sợi thủy tinh, các loại biên dạng, khung sườn, thanh cốt thép cho cửa sổ PVC và các sản phẩm khác.

Các bộ phận cấu thành được sử dụng trong sản xuất máy bay trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ.

Trong lĩnh vực thể thao và du lịch, thiết bị được sử dụng để sản xuất các thiết bị có tính chất bền chắc vượt trội: ván trượt tuyết, gậy trượt tuyết, cột cờ sân golf, kết cấu lều và nhà kho, v.v.

Trong kỹ thuật điện, sợi thủy tinh được sử dụng để chế tạo các cấu trúc điện môi, các thanh sợi thủy tinh cho các sứ cách điện composite, các cấu trúc đỡ cho các phần tử khối tín hiệu và các thanh định hình sợi thủy tinh cho máy biến áp và động cơ điện.

Trong sản xuất thương mại, các hạt vật liệu đúc sợi dài (LLM) được sử dụng làm nguyên liệu thô để sau đó chế tạo các cấu trúc và sản phẩm có độ bền và tính chất hóa học được nâng cao.

Trong ngành công nghiệp ô tô, nó được sử dụng để sản xuất các cấu trúc xe và các bộ phận phức tạp với độ cứng, độ bền và trọng lượng được nâng cao.

Boxer sử dụng các cơ cấu, cấu trúc và vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn cao về độ ổn định hóa học, điện môi và độ bền trong nhiều ngành công nghiệp và nhà máy khác.

4. Thiết bị kéo sợi

Máy ép đùnChúng có thiết kế khác nhau. Hai loại thường được sử dụng là loại chuyển động tịnh tiến (chuyển giao) và loại chuyển động liên tục (đường ray).

Đối với quy trình kéo sợi góc, bố trí máy có hai giai đoạn chuyển động, tương tự như các chi tiết được kéo bằng tay, nhưng vì quy trình này là gián đoạn nên chỉ có một máy kéo và một khuôn được gắn trên giai đoạn còn lại.

Việc bàn máy di chuyển theo đường thẳng hay đường tròn phụ thuộc vào loại biên dạng cần gia công. Bán kính tối thiểu cho máy di chuyển theo đường thẳng với bàn xoay là khoảng 2 mét. Đối với bán kính nhỏ hơn, cần có chuyển động tròn của khuôn và bàn kẹp.