PULTRUZIE

Procesul de pultruziune este un procedeu de producție continuă, în cadrul căruia fibrele de întărire sau covorașele de fibre sunt trase printr-o matriță încălzită și întărite. Aici are loc modelarea, concomitent cu reticularea rășinii. Procesul de pultruziune asigură o flexibilitate maximă în proiectarea profilelor din fibră de sticlă armată cu rășină (GFK). Se pot realiza piese cu lățimea de până la 1200 mm și înălțimea de până la 350 mm. Datorită producției continue, lungimile sunt limitate doar de posibilitățile de expediere sau

de transport. Bobinele de roving și matele de sticlă sunt dispuse pe un suport pentru bobine. Rovingul poate fi extras atât din interior, cât și din exterior. La extragerea din exterior, prin intermediul suporturilor de bobine cu rulmenți cu bile și dispozitive mecanice de frânare, se asigură o ghidare precisă a rovingului cu pretensionare. În cazul extragerii din interior, rovingurile sunt ghidate imediat în spatele raftului de bobine printr-o pereche de tije fixe dispuse în decalaj.

Prin frecare, rovingul este pretensionat; ruperea stratului de apă și desfășurarea rovingurilor. Dacă rovingurile sunt extrase fără pretensionare, acestea se răsucesc, ceea ce îngreuneazăși la pierderi de rezistență la profilul finit. Pentru alimentarea structurilor plane, cum ar fi, de exemplu, nețesuturile, covorașele sau țesăturile, se utilizează un raft suplimentar. Materialul de armare, încă uscat, este adunat treptat prin mai multe unități de deviere.

În acest scop, diversele materiale sunt ghidate prin plăci dispuse în serie, prevăzute cu modele de perforații. Aceste modele de perforații se apropie tot mai mult de forma dorită a profilului. Astfel se asigură că diferitele structuri textile se așează fără a se atinge; odată ce diferitele materiale de întărire se află în ordinea corectă, acestea trec prin unitatea de impregnare. Ulterior, ele sunt reunite în poziția lor finală și introduse în matriță.

Se fac distincții între trei procedee diferite de impregnare: în procedeul cu cuvă, fibrele de întărire sunt introduse de sus în baia de impregnare cu rășină și apoi extrase. Impregnarea propriu-zisă are loc prin intermediul mai multor role de deviere în baia de rășină. Acest procedeu, utilizat și în tehnica de înfășurare, este probabil cea mai răspândită metodă de impregnare pentru fabricarea profilelor extrudate, în special pentru cele cu secțiuni transversale simple.

Procesul de extrudare este utilizat în special la fabricarea profilelor cu secțiuni transversale complexe. Materialul de armare este ghidat prin baia de rășină fără nicio deviere. În acest sens, la intrarea și ieșirea din baie sunt montate plăci perforate care reproduc forma profilului. Prin aceste deschideri, materialele de armare sunt introduse în baia de rășină și scoase din aceasta. Rășina care se scurge în acest proces este colectată într-o cuvă și pompată înapoi în baia de rășină.

În cazul procedeului de injectare, rovingurile și straturile sunt ghidate prin matrița de impregnare fără deviere. Această matriță are forma profilului care urmează să fie fabricat și se lărgește în interior. În acest spațiu gol, rășina de reacție este injectată din ambele părți la o presiune de 2-15 bari. Pentru o distribuție mai bună a rășinii și pentru a evita așa-numitul „infeed”, se utilizează plăci de ghidare care alimentează matrița în mod ordonat cu fibrele și țesăturile impregnate.

În acest punct, rășina în exces este îndepărtată de pe materialele de întărire și reintrodusă în baia de rășină. După impregnarea cu rășină a materialelor de întărire, acestea sunt trase printr-o matriță de oțel încălzită care le conferă forma dorită. În matriță sunt integrate mai multe zone de încălzire și răcire reglabile separat. Materialul impregnat cu rășină este puternic compactat la intrarea în matriță pentru modelare. Rășina intră în matriță în stare rece.

Creșterea temperaturii în matrița de oțel menținută la o temperatură constantă declanșează reacția rășinii. Sistemul matricial termorezistent capătă o consistență gelatinoasă. În această fază, profilul este modelat, calibrat la dimensiunea finală și întărit. Energia eliberată în timpul întăririi trebuie disipată printr-o secțiune de răcire. Materialele plastice sunt conductori termici foarte slabi. Din acest motiv, trebuie să se asigure că, în special în cazul profilelor cu pereți groși, temperatura din interiorul profilului nu atinge valori inadmisibil de ridicate ca urmare a reacției exotermice, evitându-se astfel deteriorarea proprietăților mecanice.

Cei mai importanți parametri ai procesului în această fază sunt vitezele de extrudare și temperatura de întărire. Alți factori care influențează calitatea semiproduselor sunt comportamentul de contracție al sistemelor matriceale, vâscozitatea rășinii și cinetica reacției, precum și conținutul de fibre, care poate ajunge până la 70 % din masă. Dispozitivul de extragere are rolul de a extrage profilul din matriță. De obicei, se utilizează în acest scop perechi de clești care prind profilul alternativ, îl extrag și apoi se retrag în poziția inițială (extragere alternativă).

Forțele de extragere care apar la trecerea laminatului prin baia de impregnare și matriță pot fi foarte mari, de aceea în laminat trebuie să existe un număr suficient de rovinguri. Rovingurile acționează practic ca niște ancore de tracțiune. Forțele de tracțiune depind în principal de aria secțiunii transversale și de circumferință, de conținutul de fibre dorit, de geometria, poziția și extinderea fazei de gel în matriță, de viteza de extragere și de rezistențele generate de deviere.

Profilele sunt tăiate la lungimea dorită cu ajutorul unui ferăstrău care se deplasează sincronizat. Rășină (timp de gelificare) Material de întărire