پالتروژن

پالتروژن (Pultrusion) یک فرآیند پیوسته است که برای تولید پروفیل های کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف (fiber-reinforced polymer (FRP)) با سطح مقطع ثابت استفاده می شود. انواع کامپوزیت ها یک ماده ترکیبی هستند که معمولا از یک پلیمر ترموست یا ترموپلاستیک تشکیل شده است که با الیاف شیشه، کربن، الیاف آرامید یا ترکیبی از آنها تقویت شده است. فرآیند پالتروژن در اوایل دهه 1950 با کار W. Brandt Goldsworthy در ایالات متحده بر روی رزین های پلی استر و Ernst Kühne در سوئیس روی رزین اپوکسی آغاز شد. از آن زمان تا کنون، این صنعت در سراسر جهان به حدود 350 شرکت تولیدکننده بزرگ گسترش یافته است که سهم بازار 10 شرکت بزرگ تقریبا 40 درصد است. امروزه، کامپوزیت‌های FRP در حال تبدیل شدن به یک انتخاب مواد به طور فزاینده‌ای محبوب در بسیاری از صنایع هستند و محصولاتی که با استفاده از فرآیند Pultrusion تولید می‌شوند، از این امر مستثنی نیستند. به عنوان مثال، بازار اروپا برای پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه (1.1 میلیون تن، 2017) از سال 2009 رشد ثابت سالانه 2% را تجربه کرده است، که از این میان صنعت پالتروژن (53…

پالتروژن چیست؟ پالتروژن فرايندی است کم هزينه، حجم توليد بالا و با كيفيت مناسب برای تولید کامپوزیت، که در اين فرايند الياف آغشته شده در رزين به طرف قالب کشيده می شود تا قطعه ساخته بشود. اين فرايند شبيه فرايند اکستروژن فلزات می باشد با اين تفاوت که به عوض فشار دادن به داخل قالب که در فرايند اکستروژن فلزات هست، در فرايند پالتروژن مواد از داخل قالب به بيرون کشيده می شود. با فرايند پالتروژن قطعات با مقطع ثابت و طويل پيوسته ساخته می شود. در اين فرآيند كسر حجمی الياف از متوسط رو به بالاست. تاريخچه پالتروژن توسعه عمده اين فرايند ابتدا در امريکا انجام شده است و اولين اختراع در اين زمينه در سال 1946 در خصوص توليد ميله ماهيگيری به صورت تجاری به ثبت رسيد. قطعاتی که در فرايند های اوليه توليد مي شد سطوحی خشن داشتند که به وسيله ماشينکاری آنها را به صورت مطلوب و مخروطي در می آورند. با توسعه فرايند از قالب گرم  به منظور دستيابی به سطوحی صاف استفاده شد که در دهه 1950 تکميل گرديد. در قطعات اوليه فقط از الياف تک جهته استفاده می شد، لکن پس از آن استفاده از پارچه های بافته شده و پارچه های نمدی رايج …

تکنولوژی تولید پالتروژن منحنی   کامپوزیت و روش های تولید آن در روزهای اولیه تولید کامپوزیت، مواد برای ساخت قطعات پلاستیکی / کامپوزیت تقویت شده با الیاف، به صورت قالبی با دست گذاشته شدند، لایه گذاری دستی در صنایع هنوز هم رایج است. اما فرآیندهای خودکار به خصوص پالتروژن، رشته پیچی، automated tape layup (ATL) و ... در طول راه برای جایگزینی یا ساده سازی عملیات دستی توسعه یافته اند. (بیشتر…)

پالتروژن و مشکلات آن در حین تولید، وابسته به قالب و ابزارهای مورد استفاده می باشد. در این مقاله کلا فرایند پالتروژن را مورد بررسی قرار خواهیم داد. یکی از فرایندهای تولید پیوسته کامپوزیت است که جهت ساخت قطعات با خواص مکانیکی بالا و کامپوزیت هایی که بتوانند با مواد رایج مواد رایج سنتی و مهندسی قابل رقابت باشند، طراحی شده است. این فرایند جهت تولید قطعاتی با کسر حجمی بالای الیاف طراحی شده است که در آن الیاف بیشتر در جهت طولی قطعه قرار می گیرند اگرچه میتوان با استفاده از بافت مناسب الیاف، در جهت عرضی هم الیاف داشت اما عمدتاً خواص اصلی در جهت طولی است (شکل 1).

شکل 1: پالتروژن ترموست

نحوه اجرای فرایند پالتروژن بطوریکه در شکل نیز مشاهده می شود الیاف از قفسه الیاف به حمام رزین وارد و بعد از عبور از پیش شکل دهنده ها وارد قالب می شود و در مرحله آخر بعد از سیستم کشنده توسط سیستم برش به اندازه ای دلخواه پروفیل های تولید شده برش می خورند. توسعه عمده این فرایند ابتدا در امریکا انجام شده است و اولین اختراع در این زمینه در سال 1946 در خصوص تولید میله ماهیگ…