По мере развития общества,профиль пултрузиипромышленность начала приобретать известность из-за расширения использованияпрофиль пултрузииперерабатывающие продукты в таких областях, как строительство и инфраструктура. Эта статья проведет вас через историюпрофиль пултрузиипроцесс.

1. Что такое процесс пултрузионной обработки профиля?

Короче говоря, процесс пултрузионной обработки профиля — это производственный процесс, который создает армированные волокнами полимеры с непрерывным поперечным сечением. В повседневной речи это способ делать такие вещи, как стержни из стекловолокна, которые будут выглядеть одинаково, если вы отрежете кусок в любом месте по их длине.

Название звучит как комбинация слов «pulling» (вытягивание) и «extruding» (экструзия). Вы, возможно, знаете, что экструзия — это процесс проталкивания материала в матрицу для формирования однородного поперечного сечения. Напротив, процесс пултрузионной профильной обработки протягивает пучки волокон через устройство, которое связывает их с каким-либо типом полимера (или пластика). Его главное преимущество заключается в том, что он эффективно создает однородный армированный волокнами материал.

2. Благоприятная среда для инноваций.

Если вы изучите историю, то заметите, что когда разрабатываются некоторые важные инновации, часто бывает так, что многие люди работают над одной и той же проблемой одновременно. Можно сказать, что пришло время для изобретений. Так было, безусловно, и в случае с разработкой процесса пултрузионной обработки. Несколько недавних ключевых достижений в производстве проложили путь.

В 1930-х годах сотрудникиОуэнс-Иллинойсв Толедо, штат Огайо, разработали новую технологию для производства больших объемов стекловолокна по дешевке. Сразу же стало ясно, что одним из применений недорогих стекловолокон может быть армирование какого-либо композитного материала.

Примерно в то же время произошло важное новшество в области полимеров.Американская компания по производству цианамидаизготовили полиэфирную смолу, которая могла отверждаться при комнатной температуре с использованием отвердителей. Во время Второй мировой войны, объединив эти два изобретения, люди начали экспериментировать со стекловолокном, чтобы создать композитный материал, состоящий из полимерной матрицы, армированной стекловолокном.

В результате производители начали производить пултрузионные профили. Хотя они уже были очень полезны в некоторых приложениях, существовали некоторые ограничения, которые вскоре подстегнули дальнейшее развитие.

3. Проблемы, которые необходимо преодолеть.

Одним из самых ранних применений пултрузионных профилей было изготовление корпусов для кораблей. Такие приложения включали изготовление индивидуальных, ненепрерывных форм с использованием техники, при которой стекловолоконный материал (обычно в виде мата) помещался в форму, а затем покрывался смолой. Это очень хорошо зарекомендовало себя в таких приложениях и до сих пор широко используется.

Но есть и другие применения пултрузионных профилей, и эта технология имеет серьезные недостатки. Во-первых, если вы хотите создавать небольшие компоненты в больших масштабах, описанная выше технология формования слишком трудоемка. Например, представьте себе изготовление удочки таким образом. Для каждого стержня разного размера потребуется своя собственная форма, и каждый стержень придется укладывать вручную.

Другая проблема связана с волокнами, встроенными в FRP. Изготовление стержней требует формы, которая может полностью охватить сборку, чтобы затвердеть полную цилиндрическую форму. Но сложно выровнять все волокна нужным образом, а затем удерживать их при инкапсуляции в форме. Это означает, что весь потенциал эффекта армирования волокнами не может быть реализован.

Поэтому требовался какой-то производственный процесс, который позволил бы производителям массово изготавливать пултрузионные профили непрерывной формы (например, стержни) с точно выровненными волокнами.

4. Рождение процесса пултрузионной обработки профилей.

Как мы уже упоминали, в разработке пултрузионной формовки участвовало много разных людей, каждый из которых внес свой вклад в создание процесса, который мы используем сегодня.

Первым важным шагом была идея пропитки цепей волокон смолой в непрерывном процессе. В 1944 году англичанин Дж. Х. Уотсон подал заявку на патент на этот процесс. Согласно патенту, его изобретение было методом «изготовления веревки или чего-то подобного». В нем описывается пропитывание бумажного шпагата термореактивной смолой и последующее протягивание его через нагретую форму для отверждения смолы. Он перечисляет преимущества полученного шпагата, такие как большая прочность, хорошая гибкость и устойчивость к влаге, насекомым и плесени.

Хотя Уотсон не думал о FRP, таких как стекловолокно, постоянное протягивание волокон через оборудование, которое покрывает их смолой, а затем затвердевает, является основой пултрузионной формовки.

В 1950 году Мелвин Мик подал заявку на патент на «метод изготовления стеклянных стержней». Он отметил, что текущий метод требует создания штампов специально для каждого размера стержня, и заявил, что его метод позволяет непрерывно изготавливать стержни любого желаемого размера. Его процесс очень похож на процесс Уотсона, хотя он также разработал метод точного выравнивания множества отдельных пучков волокон, поддерживая их оптимальное натяжение на протяжении всего процесса.

На этом этапе форма профиля пултрузии отверждается по одной секции за раз в нагретой матрице. В результате длина готового изделия ограничена длиной формы, поскольку в конце каждой отвержденной секции вносятся несоответствия материала. Роджер Уайт частично решил эту проблему в 1952 году, внеся некоторые коррективы в стандартный процесс.

Однако в следующем году Уильям Голдсуорси запатентовал новые методы, которые наконец-то привели нас к процессу, который мы до сих пор широко используем. Его самым важным нововведением стала разработка системы непрерывного отверждения, которая поддерживала движение материала, так что весь процесс протекал плавно и непрерывно. Результатом является готовый профиль пултрузии с постоянным поперечным сечением и желаемой длиной.

5. Постоянные инновации.

Хотя основные элементы современного процесса пултрузионной формовки связаны с вкладом Голдсуорси, инновации, безусловно, не прекратились. Постоянно создаются новые волокна, новые смолы и новые технологии, что позволяет производить больше типов FRP для конкретных применений.

Это история развития процесса пултрузионной профильной обработки. Если вам нужна более подробная информация, пожалуйста, свяжитесь с нами!