ПУЛТРУЗИЯ

Процесът на пултрузия е метод за производство на профили от пластмаса, подсилени със стъклени влакна, с постоянен напречен разрез в непрекъснат цикъл. При този процес няколко армиращи влакна се изтеглят през смола в нагрета метална матрица с регулирана температура. По този начин могат да се произвеждат структурни профили с различни форми.

За да се подобрят механичните свойства в надлъжна посока, пултрудираните детайли се произвеждат от една страна от директни ровинги, а от друга – от текстурирани ровинги, за да се запълнят по-добре ъглите. Матовете и тъканите от безкрайни влакна осигуряват подобрени механични свойства в напречна посока. Повърхностните нетъкани материали подобряват качеството на повърхността на детайла.

Процес на пултрузия

Процесът на пултрузия е метод за непрекъснато производство, при който армиращи влакна или матове се изтеглят през нагрята матрица и се втвърдяват. Тук се осъществява формоването при едновременна мрежова връзка на смолата. Процесът на пултрузия осигурява максимална гъвкавост при проектирането на профили от стъклопласт. Възможни са детайли с ширина до 1200 мм и височина до 350 мм. Благодарение на непрекъснатото безкрайно производство дължините са ограничени единствено от възможностите за транспортиране или

транспортните възможности. Бобините с ровинг и стъклените матове са разположени на бобинна стойка. Ровингът може да се изтегля както отвътре, така и отвън. При изтегляне отвън чрез ролкови държачи с лагери и механични спирачни устройства се осигурява прецизно водене на ровинга с предварително напрежение. При изтегляне отвътре ровингите се насочват веднага зад стелажа за бобини чрез разположена в шахматна редица двойка фиксирани пръти.

Чрез триене ровингът се предварително натяга; разкъсване на просмукващия агент и разпръскване на ровингите; ако ровингите се изтеглят без предварително натягане, те се усукват, което затруднява, както и до загуба на якост при готовия профил. За подаването на плоски структури, като например нетъкани материали, матове или тъкани, се използва допълнителен стелаж. Все още сухият армиращ материал постепенно се събира чрез няколко отклоняващи устройства.

За тази цел различните материали се прекарват през подредени една след друга плочи с перфорация. Тази перфорация все повече се доближава до желаната форма на профила. По този начин се гарантира, че различните текстилни структури се подреждат в правилната последователност, без да се допират помежду си; след като различните усилващи материали са в правилната подредба, те преминават през импрегниращата единица. След това те се събират в окончателната си позиция и се подават в матрицата.

Различават се три различни метода за импрегниране: При метода с вана усилващите влакна се въвеждат отгоре в смолната импрегнираща вана и се изтеглят. Самата импрегниране се извършва чрез няколко отклоняващи ролки в смолната вана. Този метод, използван и при навиващата техника, е най-разпространеният метод за импрегниране при производството на екструдирани профили, особено за такива с прости напречни сечения.

Методът на прокарване се използва предимно при производството на профили със сложни напречни сечения. Усилващият материал се прокарва през смолната вана без никакво пренасочване. При това от входната и изходната страна на ваната се монтират перфорирани плочи, които съответстват на формата на профила. През отворите армировъчните материали се вкарват в смолната вана и се извеждат от нея. Изтичащата при това смола се събира в вана и се изпомпва обратно в смолната вана.

При метода на впръскване ровингите и матовете се прекарват през импрегниращия инструмент без отклоняване. Този инструмент има формата на профила, който трябва да се произведе, и се разширява във вътрешността си. В тази кухина реакционната смола се впръсква от двете страни под налягане от 2–15 бара. За по-добро разпределение на смолата и за да се избегне т.нар. При „infeed“ става дума за направляващи плочи, които подават импрегнираните влакна и тъкани към матрицата по подреден начин.

На това място излишната смола се отстранява от армировъчните материали и се връща в смолната вана. След импрегнирането със смола на армировъчните материали те се прокарват през нагрята стоманена форма, която им придава форма. В матрицата са интегрирани няколко отделно регулируеми зони за нагряване и охлаждане. Напоеният със смола материал се уплътнява силно при влизането в матрицата с цел формоване. Смолата навлиза в матрицата в студено състояние.

Повишаването на температурата в стоманената матрица, поддържана на постоянна температура, задейства реакцията на смолата. Дуропластичната матрична система придобива гелообразно състояние. В тази фаза профилът се формира, калибрира се до крайните размери и се втвърдява. Енергията, освободена при втвърдяването, трябва да се отведе чрез охлаждащ участък. Пластмасите са много лоши топлопроводители. Поради тази причина трябва да се гарантира, че, особено при дебелостенни профили, температурата във вътрешността на профила не достига недопустимо високи стойности в резултат на екзотермичната реакция, което би нарушило механичните свойства.

Най-важните параметри на процеса в тази фаза са скоростите на изтегляне и температурата на втвърдяване. Други фактори, влияещи върху качеството на полуготовите изделия, са поведението при свиване на матричните системи, вискозитета на смолата и кинетиката на реакцията, както и съдържанието на влакна, което може да достигне до 70 масивни процента. Изтеглящото устройство има за задача да изтегли профила от матрицата. Най-често за това се използват двойки захващачи, които последователно хващат профила, го изтеглят и след това се връщат в изходно положение (реципрочно изтегляне).

Силите на изтегляне, които възникват при прекарването на ламината през импрегниращата вана и матрицата, могат да бъдат много големи, поради което в ламината трябва да има достатъчно количество ровинги. Ровингите действат практически като анкерни въжета. Силите на опън зависят преди всичко от площта на напречното сечение и обиколката, желаното съдържание на влакна, геометрията, положението и разпространението на гел-фазата в матрицата, скоростта на изтегляне и съпротивленията, причинени от промените в посоката.

С помощта на синхронно движеща се трион профилите се нарязват на желаната дължина. Смола (време за желиране) Усилващ материал