PULTRUZE

Proces pultruze je kontinuální výrobní postup, při kterém jsou výztužná vlákna nebo rohože protahovány vyhřívanou formou a vytvrzovány. Zde dochází k tvarování a současnému síťování pryskyřice. Proces pultruze zajišťuje maximální flexibilitu při navrhování profilů z sklolaminátu. Je možné vyrábět díly o šířce až 1200 mm a výšce až 350 mm. Díky kontinuální výrobě jsou délkové rozměry omezeny pouze přepravními či

přepravními možnostmi. Cívky s rovingem a skleněné rohože jsou uspořádány na cívkovém stojanu. Roving lze odvíjet zevnitř nebo zvenku. Při odvíjení z vnější strany pomocí cívkových držáků s kuličkovými ložisky a mechanickými brzdnými zařízeními je zajištěno přesné vedení rovingu s předpětím. Při odvíjení z vnitřní strany jsou rovingy ihned za regálem s cívkami vedeny přes posunutou dvojici pevných tyčí.

Třením se roving předepne. Roztržení apretury a rozprostření rovingů. Jsou-li rovingy odvíjeny bez předpětí, dochází k jejich zkroucení, což ztěžuje impregnaci pryskyřicía ke snížení pevnosti hotového profilu. Pro podávání plošných materiálů, jako jsou např. netkané textilie, rohože nebo tkaniny, se používá další regál. Ještě suchý výztužný materiál se postupně sbíhá pomocí několika odkláněcích jednotek.

K tomu jsou různé materiály vedeny přes za sebou řazené desky s děrovaným vzorem. Tyto vzory se přitom stále více přibližují požadovanému tvaru profilu. Tím je zajištěno, že se různé textilní materiály navzájem nedotýkají. Jakmile jsou různé výztužné materiály ve správném uspořádání, procházejí impregnační jednotkou. Poté jsou svedeny do své konečné polohy a vedeny do formy.

Rozlišujeme tři různé způsoby impregnace: Při vanovém způsobu se výztužná vlákna vkládají do impregnační lázně s pryskyřicí shora a poté se z ní vytahují. Samotná impregnace probíhá pomocí několika odkláněcích válečků v pryskyřičné lázni. Tento postup, běžný i při navíjecí technice, je pravděpodobně nejrozšířenější metodou impregnace při výrobě profilů tažených v prameni, zejména u těch s jednoduchými průřezy.

Proces protahování se používá především při výrobě profilů se složitými průřezy. Výztužný materiál je veden pryskyřičnou lázní bez jakéhokoli odklonu. Na vstupní a výstupní straně lázně jsou přitom umístěny děrované desky, které odpovídají tvaru profilu. Otvory slouží k zavádění výztužných materiálů do lázně s pryskyřicí a k jejich vyvedení z lázně. Pryskyřice, která při tom vytéká, se zachycuje ve vaně a čerpá se zpět do lázně s pryskyřicí.

Při vstřikovací metodě jsou rovingy a rohože vedeny bez odklonu skrz impregnační nástroj. Tento nástroj má tvar vyráběného profilu a uvnitř se rozšiřuje. Do tohoto dutého prostoru se vstřikuje reakční pryskyřice z obou stran pod tlakem 2–15 barů. Pro lepší rozložení pryskyřice a zabránění tzv. „infeed“ se jedná o vodicí desky, které impregnovaná vlákna a tkaniny uspořádaně přivádějí do nástroje.

V tomto místě se přebytečná pryskyřice z výztužných materiálů odstraní a vrátí zpět do pryskyřičné lázně. Po impregnaci výztužných materiálů pryskyřicí jsou tyto materiály protahovány vyhřívanou ocelovou formou, která jim dává tvar. Do nástroje je integrováno několik samostatně regulovatelných topných a chladicích zón. Materiál nasáklý pryskyřicí je pro tvarování na vstupu do nástroje silně zhutněn. Pryskyřice vstupuje do nástroje v chladném stavu.

Nárůstem teploty v ocelové formě udržované na konstantní teplotě se spustí reakce pryskyřice. Duroplastický matricový systém nabývá gelovitého stavu. V této fázi se profil vytvaruje, kalibruje na konečný rozměr a vytvrzuje. Energie uvolňovaná při vytvrzování musí být odváděna přes chladicí úsek. Plasty jsou velmi špatní vodiči tepla. Z tohoto důvodu je třeba zajistit, zejména u profilů se silnými stěnami, aby teplota uvnitř profilu v důsledku exotermické reakce nevzrostla na nepřípustnou úroveň a tím nedošlo k poškození mechanických vlastností.

Nejdůležitějšími procesními parametry v této fázi jsou rychlosti tažení a teplota vytvrzování. Dalšími faktory ovlivňujícími kvalitu polotovarů jsou smršťovací chování matricových systémů, viskozita pryskyřice a reakční kinetika, jakož i obsah vláken, který může dosahovat až 70 hmotnostních procent. Úkolem odtahovacího zařízení je vytáhnout profil z nástroje. K tomu se většinou používají páry chapadel, které profil střídavě uchopí, vytáhnou a následně se vrátí do výchozí polohy (vzájemný odtah).

Odtahové síly, které vznikají při protahování laminátu impregnační lázní a nástrojem, mohou být velmi vysoké, proto musí být v laminátu přítomno dostatečné množství rovingů. Rovingy působí prakticky jako tahové kotvy. Tahové síly závisí především na ploše průřezu a obvodu, požadovaném obsahu vláken, geometrii, poloze a rozsahu gelové fáze v nástroji, rychlosti tažení a odporu způsobeném odkloněním.

Profil se na požadovanou délku nařezává pomocí synchronně se pohybující pily. Pryskyřice (doba gelace) Výztužný materiál