Pengenalan kepada komposit bertetulang gentian panjang

Komposit termoplastik bertetulang gentian panjang merujuk kepada panjang gentian lebih daripada 10mm termoplastik bertetulang, gentian bertetulang kepada gentian kaca, gentian karbon, dan gentian lain terutamanya, substrat resin yang paling banyak digunakan ialah PP(polipropilena), diikuti oleh PA(poliamida), lain-lain sebagai PPS(polyphenylene sulfide), TPU(poliuretana) dan resin lain, Mengikut jenis resin dengan rawatan permukaan gentian yang sesuai, boleh mencapai hasil yang lebih baik.

Menambah bahan gentian ke dalam resin boleh meningkatkan sifat bahan secara keseluruhan. Bahan komposit gentian menyerap daya luar dalam tiga cara: menarik keluar gentian, pecah gentian dan pecah resin. Dengan peningkatan panjang gentian, penarikan gentian memerlukan lebih banyak tenaga, yang kondusif untuk peningkatan kekuatan hentaman. Dalam bahan komposit, hujung gentian selalunya merupakan titik permulaan pertumbuhan retak, dan bilangan hujung gentian panjang adalah kecil, yang juga meningkatkan kekuatan hentaman. Campuran gentian panjang bercantum, berpusing dan bengkok antara satu sama lain apabila mengisi acuan, bukannya berbaris mengikut arah aliran seperti campuran gentian pendek. Oleh itu, berbanding dengan bahagian acuan yang sama bagi campuran gentian pendek, produk acuan bercampur gentian panjang mempunyai isotropi yang lebih tinggi, kerataan yang lebih baik, dan lengkungan yang lebih kecil, jadi saiznya lebih stabil. Suhu ubah bentuk terma termoplastik bertetulang gentian panjang juga lebih tinggi daripada termoplastik bertetulang gentian pendek. Oleh itu, komposit gentian panjang mempamerkan prestasi yang lebih baik daripada komposit gentian pendek dan boleh meningkatkan ketegaran, kekuatan mampatan, kekuatan lentur dan rintangan rayapan. Komposit termoplastik dibahagikan kepada bertetulang gentian panjang dan bertetulang gentian pendek.

Kaedahnya ialah memotong bahan prepreg yang diperolehi dengan mencairkan impregnasi untuk mendapatkan zarah 6-10mm. Panjang zarah adalah konsisten dengan panjang gentian, dan gentian diagihkan sama rata dalam resin supaya bahan mempunyai kekuatan hentaman dan modulus yang tinggi, warpage dikurangkan, kadar pengecutan dikurangkan, kestabilan dimensi meningkat , dan rintangan keletihan produk dipertingkatkan.

Zarah boleh dipanaskan oleh mesin pengacuan suntikan dan disuntik ke dalam acuan, dan kemudian dipanaskan dan diberi tekanan dalam acuan. Mengikut jenis resin termoplastik dan bentuk produk bahan komposit, suhu, tekanan, dan masa parameter proses diselaraskan. Kaedah pengacuan suntikan boleh menyediakan produk dengan bentuk yang kompleks, yang sangat meluaskan bidang aplikasi.

Kaedah pengacuan yang paling mudah ialah mengambil prepreg termoplastik bertetulang gentian yang terhasil, superposisi berbilang lapisan, kaedah superposisi ialah dua lapisan bersebelahan 0/90 darjah, dan kemudian dalam plat penekan untuk penekan panas, untuk mendapatkan kepingan atau bentuk mudah lain . Kaedah ini adalah kaedah yang paling biasa digunakan untuk menyediakan helaian dan helaian. Untuk meningkatkan kecekapan kerja, kalendar dua gulung dan tiga gulung juga boleh digunakan untuk pengacuan.

Selain itu, lembaran prepreg dipotong mengikut saiz acuan dan dipanaskan di dalam relau pemanas pada suhu yang lebih tinggi daripada lebur resin. Kemudian ia dihantar ke dalam acuan penekan untuk penekanan dan penyejukan panas yang cepat untuk mendapatkan produk. Kitaran pembentukan kaedah ini adalah pendek. Ia sesuai untuk produk dengan perubahan ketebalan dan ketumpatan yang besar, bentuk kompleks seperti cembung, cekung atau radian, dan juga untuk produk dengan bahagian logam terbenam. Kaedah ini mempunyai penggunaan tenaga yang rendah dan kos pengeluaran, tetapi kecekapan pengeluaran yang tinggi.

Kaedah ini merupakan proses pembuatan tipikal yang boleh menghasilkan bahan komposit secara berterusan dan menjimatkan. Teknologi pengacuan pultrusion ialah proses pengeluaran automatik yang berterusan untuk kandungan gentian tinggi, prestasi tinggi dan bahan komposit kos rendah. Dalam kaedah ini, serat panjang diresapi dengan resin, kemudian melalui acuan membentuk dengan bentuk keratan rentas tertentu, dan menjadikannya padat dalam acuan, dan kemudian produk ditarik keluar dari proses pembentukan acuan. Proses pengacuan penyemperitan mempunyai kelebihan berikut: seperti kelikatan resin boleh diselaraskan pada bila-bila masa, kandungan gentian boleh sehingga 80 peratus; Kawalan automatik proses pengeluaran, kecekapan pengeluaran yang tinggi; Kekuatan membujur dan melintang produk boleh dilaraskan sewenang-wenangnya untuk memenuhi keperluan sifat mekanikal produk yang berbeza; Kualiti produk adalah stabil, kebolehulangan adalah baik, panjang boleh dipotong sewenang-wenangnya; Tiada sisa sudut dalam pengeluaran, dan produk tidak memerlukan pasca pemprosesan, jadi ia menjimatkan tenaga buruh, bahan dan penggunaan tenaga berbanding dengan proses lain.

Komposit termoplastik bertetulang gentian panjang sebagai bahan struktur boleh digunakan dalam bidang perindustrian, awam, ketenteraan dan lain-lain, telah digunakan dalam aeroangkasa, automotif, peralatan elektrik, komunikasi, peralatan sukan dan bidang lain.

"Perlindungan alam sekitar, penjimatan tenaga dan automotif ringan" menggalakkan pembangunan pesat penyediaan komposit termoplastik bertetulang gentian panjang, reka bentuk komponen dan aplikasi. Komposit termoplastik bertetulang gentian kaca panjang berasaskan polipropilena (PP) telah digunakan secara meluas dalam bahagian terminal automotif. Data menunjukkan bahawa 80 peratus daripada permintaan untuk komposit termoplastik bertetulang gentian kaca panjang datang daripada industri automobil (alat ganti), yang telah digunakan secara meluas dalam kereta jenama Eropah. Keperluan khas prestasi tinggi dan kepelbagaian bahagian kereta juga menjadikan komposit termoplastik bertetulang gentian panjang mempunyai lebih banyak pilihan untuk gentian dan resin. Komposit termoplastik bertetulang gentian panjang digunakan dalam bahagian berikut: modul hujung hadapan, panel instrumen, modul pintu, badan, plat bawah, dan bahagian lain berbentuk kompleks, termasuk bahagian kompleks yang diperoleh melalui proses pengacuan suntikan, pintu dan tingkap, badan plat bawah, instrumen dan sebagainya, atau sebagai bahan lamina seperti plat pengawal gerabak dan siling trak kotak. Dan penggunaan bahan komposit gentian karbon dalam kereta mewah atau kereta sukan, dan kereta lumba juga semakin meningkat, malah penampilan keseluruhan kenderaan komposit gentian karbon.

Pembangunan rel berkelajuan tinggi di China mempunyai lebih banyak permintaan untuk komposit termoplastik bertetulang gentian panjang, dan prestasi bahagian yang berbeza adalah berbeza, yang juga menjadikan komposit termoplastik bertetulang gentian panjang rel berkelajuan tinggi menunjukkan pembangunan yang kaya dan berwarna-warni.

Gentian berprestasi tinggi seperti aramid, berat molekul ultra tinggi, kekuatan tinggi, dan gentian polietilena modulus tinggi dan gentian karbon dibentuk menjadi bahan komposit termoplastik, yang boleh digunakan untuk perisai badan, perisai, topi keledar, dan sebagainya. Komposit termoplastik gentian panjang berprestasi tinggi dan diperkukuh resin juga boleh digunakan dalam kereta kebal, kenderaan berperisai dan perisai lain.

Penerbangan mempunyai permintaan khas untuk bahan termaju dan berprestasi tinggi, dan produk yang berbeza dalam bidang ini mempunyai keperluan yang pelbagai untuk komposit termoplastik bertetulang gentian panjang, antaranya komposit gentian karbon adalah yang paling menonjol. Komposit gentian digunakan secara meluas dalam roket, peluru berpandu, dan pesawat berkelajuan tinggi untuk sifat fizikal dan kimianya yang unik dan cemerlang. Sebagai contoh, penggunaan gentian karbon dan bahan komposit plastik yang dibuat dalam pesawat, satelit, roket, dan kenderaan angkasa lain, bukan sahaja tujahan yang besar, bunyi yang rendah; Dan kerana ringan, penggunaan kuasa yang kurang, boleh menjimatkan banyak bahan api.

Penggunaan bahan komposit termoplastik bertetulang gentian panjang dalam bidang bahan binaan gred tinggi terutamanya berdasarkan plat, terutamanya dengan PP bertetulang gentian kaca, ringan, kekuatan spesifik tinggi, modulus khusus, rintangan kakisan, rintangan air yang baik, mudah untuk penggunaan, kos rendah, boleh dipotong mengikut keperluan, boleh dipasang dengan skru, rivet, juga boleh menjadi kimpalan cair panas dan kelebihan lain, Ia boleh digunakan sebagai papan dinding, papan lapisan dinding, dan templat bangunan. Komposit termoplastik bertetulang gentian panjang berterusan juga boleh digunakan untuk membuat paip plastik berkualiti tinggi.