Pultruzja

1. Wprowadzenie

Pultruzja jest jednym z najstarszych sposobów wytwarzania tworzyw sztucznych wzmocnionych długimi włóknami termoplastycznymi, a także najstarszą techniką obróbki w sposób ciągły.

Już w 1954 roku WB Goldworthy, jeden z pionierów tej metody, przedstawił szczegółowy opis produkcji w tej technologii w USA. Na początku ta nowatorska metoda była wykorzystywana do produkcji prętów, kijków oraz wędek.

Pultruzja doświadczyła znacznego zróżnicowania na przestrzeni lat w celu rozszerzenia zakresu produkowanych profili. Dzisiaj znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach gospodarki. W 1960 roku było około 20 producentów zajmujących się tą techniką, zlokalizowanych przede wszystkim w Stanach Zjednoczonych, podczas gdy obecnie jest około 90 firm produkujących w technologii pultruzji głównie w USA, Azji oraz Europie. Wielkość tego rynku w samej Europie szacowana jest na 47000 ton rocznie.

2. Zasady produkcji

Jest to ciągły sposób wytwarzania profili. W zależności od wymaganej wytrzymałości, możemy wzmocnić profil przy pomocy mat, tkanin oraz różnego rodzaju materiałów. Kompozycja włókien, mat i żywic zostaje wprowadzona do rozgrzanej formy. Za pomocą odciągów hydraulicznych lub innego rodzaju odciągu materiał jest przeciągany przez formę do urządzenia tnącego.

Ciągłość procesu jest zapewniona za pomocą odciągów, których siła odciągu ma około 30ton. Szybkość procesu może się znacznie różnić w zależności od grubości ścianki, struktury wzmocnienia i kształtować się w przedziale 0,02 do 3 metrów na minutę.

Formy do pultruzji są wykonane ze stali wysokogatunkowych i są długości od 0,75 do 1,5 m , a ich wysokość i szerokość odpowiada wielkości przekroju profilu. Wnętrze jest często polerowane w celu zapewnienia niskich oporów mechanicznych

Do technologii najczęściej używane są żywice poliestrowe, epoksydowe, fenolowe oraz poliuretanowe.

3. Parametry konstrukcyjne

Max . długość 12 m (transport )

Max . Szerokość 1350 mm / 900 mm ,

Grubość ścianki co najmniej 1,5 mm , zazwyczaj 3 - 3,5 mm , max. 60 mm

Kolory wg palety RAL

Możliwe są podcięcia

Różne grubości ścianek są możliwe

Profile drążone są możliwe

Wymagane są zaokrąglenia pomiędzy 0,5 i 2 mm

4. Właściwości

Profile z TWS posiadają strukturę anizotropową . Właściwości mechaniczne są wymienione w poniższej tabeli:

Gęstość 1,65 - 2,15 g / cm ³

Wytrzymałość na rozciąganie wzdłużne 440/500 N / mm ²

Wytrzymałość na zginanie poprzeczne 200/300 N / mm ²

Moduł sprężystości przy zginaniu wzdłużne 17500/25000 N / mm ²

Współczynnik elastyczności poprzecznej 12000/17000 N / mm ²

Wytrzymałość na ściskanie poprzeczne 240/350 N / mm ²

Wytrzymałość na rozciąganie wzdłużna 430/900 N / mm ²

Wytrzymałość na rozciąganie poprzeczna 60/200 N / mm ²

Wydłużenie przy zerwaniu wzdłuż 2,2 %

Rozciągliwość poprzeczna 1,6 %

Współczynnik rozszerzalności 1,5-5 x 10 ^ - 6xK ^ -1

Absorpcja wody 1,16 / 2,5 %

5. Ocena palności

Poniższe oceny palności osiągnięto przy minimalnej grubości ścianki od 3 do > 5 mm :

DIN 5510 S4 SR2 ST2

DIN 4102 B2 / B1

NF F 16101 M1/F0

UL94V0

ASTM E 162

ASTM E 662

BS 7239

BS 476 - pkt.7 1997: Cl 1 ( 0 )

BS 476 - Pt.6 1 B

BS 6853 - 1999 D 8,4 : 4,76 / 4,87 / wyłączanie (2,2 / 2,5 )

6. Normy

Poniższe normy są dostępne w odniesieniu do produkcji oraz właściwości :

PrEN 13706 Ogólne specyfikacje europejskie dla profili z pultruzji

DIN 18820 Wzmocnione laminaty do elementów nośnych budynku

DIN 2768 Tolerancje wymiarowe

ISO 178 / ISO 527 / ISO 604 / ISO 1183 / ISO R62

IEC 93 i 112 Oficjalne dane testowe do badania materiałów

7. Obróbka

Profile z pultruzji są cięte głównie przy pomocy narzędzi diamentowych. Wiercenie, cięcie , frezowanie, szlifowanie możliwe przy pomocy narzędzi hartowanych Klejenie jak najbardziej możliwe Można nakład powłoki malarskie oraz oklejać profile Przykręcenie przy pomocy śrub samogwintujących