Introducción al proceso de pultrusión
El proceso de pultrusión es un método de moldeo para producir perfiles lineales de FRP. Es impulsado por un dispositivo de tracción para impregnar mechas de fibra de vidrio sin torcer y otros materiales de refuerzo continuo con pegamento, realizarlos y luego solidificarlos a través de un molde de moldeo calentado para lograr una producción continua de productos FRP.
El proceso de pultrusión se estudió ya en 1948 y se registró por primera vez en los Estados Unidos en 1951. Ingresó al campo de los materiales estructurales a principios de los años 1970. Después de eso, el proceso de pultrusión se convirtió en una tecnología de proceso ampliamente utilizada y gradualmente atrajo la atención de todos los sectores de la sociedad. Con la mejora de las materias primas y el nivel de fabricación de equipos, muchas tecnologías clave del proceso de pultrusión han logrado avances y logrado un rápido desarrollo.
Ventajas del proceso de pultrusión:
(1) Las propiedades físicas y mecánicas de los productos compuestos, especialmente la resistencia longitudinal específica y la rigidez específica, son bastante sobresalientes.
(2) El proceso es fácil de realizar con control automático y la calidad del producto es estable.
(3) No se genera chatarra en el proceso y la tasa de utilización de materia prima es alta.
(4) Alta eficiencia de producción.
(5) La longitud del producto está limitada únicamente por el espacio de producción y no tiene nada que ver con la capacidad del equipo ni con los factores del proceso.
(6) Con la mejora gradual de las variedades y especificaciones de las materias primas y la mejora del nivel del proceso, se puede formar cualquier producto lineal con sección transversal compleja.
Flujo del proceso de pultrusión
El flujo de proceso típico de la pultrusión es: disposición de las mechas de fibra de vidrio - impregnación - realización - moldeo por extrusión y curado - estirado - corte - producto terminado
Principales materias primas para el proceso de pultrusión.
- Resina
- Fibra de vidrio (mecha sin torcer, fieltro superficial, tela a cuadros, etc.)
- El agente de curado (agentes de curado de temperatura media y alta como TBPB/BPO y agentes de curado de baja temperatura como peróxido de metil 2-cetona)
- Relleno (carbonato de calcio, hidróxido de aluminio, perlas de vidrio, etc.)
- Agente desmoldante, agente de baja contracción y otros aditivos.
Composición de los equipos de pultrusión.
1. Sistema de entrega de material de refuerzo: como bastidor de hilo, dispositivo esparcidor de fieltro, orificio para hilo, etc.
2. Impregnación de resina: comúnmente se utiliza el método de impregnación de ranura recta. Durante todo el proceso de impregnación, las fibras y los fieltros deben estar dispuestos con mucho cuidado.
3. Preformado: El material de refuerzo impregnado pasa a través del dispositivo de ejecución y se transfiere cuidadosamente de forma continua para asegurar su posición relativa, acercándose gradualmente a la forma final del producto, extruyendo el exceso de resina y luego ingresando al molde para moldear y curar.
4. Molde: El molde se diseña bajo las condiciones que determina el sistema. Según la curva exotérmica de curado de la resina y el rendimiento de la fricción entre el material y el molde, el molde se divide en tres zonas de calentamiento diferentes y su temperatura está determinada por el rendimiento del sistema de resina. El molde es una parte clave del proceso de pultrusión. La longitud de un molde típico varía de 0.6 a 1,2 m.
5. Dispositivo guía: El dispositivo guía puede ser un extractor de orugas o dos dispositivos de sujeción alternativos para garantizar un movimiento continuo.
6. Dispositivo de corte: El perfil se corta a la longitud requerida mediante una sierra de corte sincronizada automáticamente.