PULTRUZIJA

Postopek pultruzije je postopek neprekinjene proizvodnje, pri katerem se ojačitvene vlakna ali mreže vlečejo skozi ogrevano orodje in se utrjujejo. Pri tem poteka oblikovanje ob sočasnem mreženju smole. Postopek pultruzije zagotavlja največjo prožnost pri oblikovanju profilov iz steklenih vlaken. Izdelava delov širine do 1200 mm in višine do 350 mm je mogoča. Zaradi neprekinjene proizvodnje so dolžine omejene le s transportnimi oziroma

prevozne zmogljivosti. Bobine z rovingom in steklene mreže so nameščene na stojalu za bobine. Roving se pri tem lahko odvija od znotraj ali zunaj. Pri odvijanju od zunaj prek nosilcev bobinov na krogličnih ležajih z mehanskimi zavorami je zagotovljeno natančno vodenje rovinga s prednapetostjo. Pri odvijanju od znotraj se rovingi takoj za stojalom z bobini vodijo prek zamaknjenega para fiksnih palic.

Trenje prednapne roving. Raztrganje premaza in razširjanje rovingov. Če se rovingi odvijajo brez prednapetosti, se zvijejo, kar oteži impregnacijo s smoloter zmanjšanje trdnosti končnega profila. Za dovajanje ploskih materialov, kot so npr. netkani materiali, mreže ali tkanine, se uporablja dodatna polica. Še suhi ojačitveni material se prek več preusmeritvenih enot postopoma združuje.

Za to se različni materiali vodijo skozi zaporedno nameščene plošče z vzorcem lukenj. Ti vzorci lukenj se pri tem vedno bolj približujejo želeni obliki profila. Tako je zagotovljeno, da se različni tekstilni materiali, ne da bi se med seboj dotikali, razporedijo v pravilnem vrstnem redu; nato preidejo skozi enoto za impregnacijo. Nato se združijo v končno lego in se usmerijo v orodje.

Razlikujemo med tremi različnimi postopki impregnacije: pri postopku v kadi se ojačitvene vlaknine od zgoraj vstavijo v kopel za impregnacijo s smolo in izvlečejo. Dejanska impregnacija poteka prek več preusmeritvenih valjev v kopeli s smolo. Ta postopek, ki se uporablja tudi pri tehniki navijanja, je verjetno najpogostejša metoda impregnacije za proizvodnjo profilov, izdelanih s potegom, zlasti za tiste z enostavnimi preseki.

Postopek vlečenja se uporablja predvsem pri izdelavi profilov z zapletenimi preseki. Ojačitveni material se vodi skozi kopel s smolo brez kakršnih koli preusmeritvenih koles. Pri tem se na vhodni in izhodni strani kopeli namestijo luknjaste plošče, ki ustrezajo obliki profila. Ojačitveni materiali se skozi te odprtine vodijo v kopel s smolo in iz nje. Smola, ki pri tem izteka, se zbira v kadi in se s črpalko vrača v kopel s smolo.

Pri postopku vbrizgavanja se rovngi in mreže brez preusmerjanja vodijo skozi impregnacijsko orodje. To orodje ima obliko profila, ki ga je treba izdelati, in se v notranjosti razširi. V to votlino se reaktivna smola vbrizga z obeh strani s tlakom 2–15 barov. Za boljšo porazdelitev smole in preprečevanje tako imenovanega »vbrizgavanja« se uporabljajo vodilne plošče, ki impregnirana vlakna in tkanine urejeno dovajajo v orodje.

Na tej točki se odvečna smola odstrani z ojačitvenih materialov in se vrne v smolno kopel. Po impregnaciji ojačitvenih materialov s smolo se ti potegnejo skozi ogrevano jekleno kalupno matrico. V orodje je vgrajenih več ločeno nastavljivih ogrevalnih in hladilnih con. S smolo prepojen material se za oblikovanje na vhodu v orodje močno stisne. Smola vstopi v orodje v hladnem stanju.

Zaradi dviga temperature v jekleni matrici, ki se vzdržuje na konstantni temperaturi, se sproži reakcija smole. Duroplastni matrični sistem postane gelast. V tej fazi se oblikuje profil, kalibrira na končno dimenzijo in utrdi. Energija, ki se sprošča med utrjevanjem, mora biti odvedena prek hladilnega odseka – plastika je zelo slab toplotni prevodnik. Zato je treba zagotoviti, da zlasti pri debelostenskih profilih temperatura v notranjosti profila zaradi eksotermne reakcije ne postane nedovoljeno visoka in s tem ne ogrozi mehanskih lastnosti.

Najpomembnejši parametri procesa v tej fazi so hitrosti vlečenja in temperatura utrjevanja. Drugi dejavniki, ki vplivajo na kakovost polizdelkov, so krčenje matričnih sistemov, viskoznost smole in reakcijska kinetika ter vsebnost vlaken, ki lahko znaša do 70 masnih odstotkov. Naloga naprave za izvlekanje je, da profil izvleče iz orodja. Večinoma se za to uporabljajo pari prijemal, ki profil izmenično primejo, izvlečejo in nato vrnejo v izhodiščni položaj (recipročno izvlekanje).

Sile izvleka, ki nastanejo pri vlečenju laminata skozi namakalno kopel in orodje, so lahko zelo velike, zato mora biti v laminatu zadostna količina rovingov. Rovingi delujejo praktično kot vlečne sidre. Vlečne sile so odvisne predvsem od površine preseka in obsega, želenega vsebnosti vlaken, geometrije, lege in razširjenosti gelne faze v orodju, hitrosti vlečenja ter upora zaradi preusmeritev.

S sinhrono delujočo žago se profili razrežejo na želeno dolžino. Smola (čas geliranja) Ojačitveni material