De meest populaire composiet fabricagemethoden

Tegen 2024 zal de wereldwijde marktomvang van composieten ongeveer $ 130,83 miljard bedragen. Het primaire versterkende materiaal in de VS is glasvezel. In 2017 boekte het een groeiwaarde van $ 2,1 miljard.

Er is een groeiende vraag naar robuuste, duurzame en lichtgewicht materialen. Veel industrieën wenden zich tot composieten om versterkingen van een specifiek ontwerp te vinden.

Ze willen de uitdagingen oplossen waarmee vezelversterkte polymeren worden geconfronteerd. Deze versterkingen zijn producten van composietfabricage.

Er zijn verschillende fabricagemethoden voor composieten in de industrie. Uw beslissing hangt af van het materiaal, het ontwerp en de toepassing van het composiet.

Hier zijn enkele van de meest populaire methoden.

1. De handoplegging

De handlay-up is de meest elementaire fabricagemethode die wordt gebruikt voor thermohardende composieten. Het proces omvat het met de hand leggen van prepreg-lagen op een stuk gereedschap om een ​​stapel laminaat te maken.

Zodra de lay-up is voltooid, moet u de hars op de laag lagen aanbrengen. In een andere variant van de handlay-up, bekend als de natte lay-up, moet je elke laag met hars bedekken voordat je ze op elkaar legt.

2. Open gieten

Contactgieten of Open Molding is een goedkoop proces dat wordt gebruikt bij het maken van glasvezelcomposietmaterialen. De mal wordt eerst behandeld met een lossingsmiddel en gel voordat de fabricage begint.

Plaats de vormmaterialen op de mal via het opspuitproces of het handlay-upproces. Tijdens het opspuitproces moet u de hars en de gehakte strengen tegelijkertijd op het vormoppervlak sproeien.

Verdicht het laminaat vervolgens met de hand met behulp van rollen en voeg op dit punt eventueel kernmateriaal toe. Een laatste opspuitlaag helpt om de kernmaterialen tussen het laminaat te plaatsen. Daarna kunt u de vorm laten uitharden.

U kunt soms het handlay-upproces naast het spraylay-upproces gebruiken om de arbeid te verminderen.

3. Harsinfusiemethoden

Door de grote vraag naar composietmaterialen neemt de behoefte aan een snellere productie toe. Veel mensen vervangen het lay-upproces door alternatieve methoden die de automatisering van fabricage aanmoedigen.

Deze fabricagemethoden omvatten:

Het harsoverdrachtsgieten

Hier moet je droge wapening in de mal doen en later een mengsel van de hars en de katalysator onder lage druk pompen.

De gebruikte hars heeft een lage viscositeit, zodat deze de voorvorm kan doordringen voordat deze uithardt. Het proces produceert hoogwaardige onderdelen zonder dat een autoclaaf nodig is.

Reactie spuitgieten

Het heeft een opmerkelijk verschil met het gieten van harsoverdracht. In plaats van de hars en katalysator als een mengsel te injecteren, voegt u ze toe in twee afzonderlijke stromen.

De chemische reactie die ontstaat tijdens het mixen vindt dan plaats in de mal in plaats van in de doseerkop.

Vacuüm-Assisted Resin Transfer Molding (VARTM)

VARTM onderscheidt zich van de andere gietprocessen voor harsoverdracht omdat er geen warmte of druk voor nodig is. In plaats van de hars met druk te pompen, zuigt de VARTM deze met een vacuüm in de voorvorm.

Zo gebruikt VARTM goedkope tools, waardoor het gemakkelijk is om een ​​aanzienlijke hoeveelheid goedkope en complexe onderdelen te produceren.

Filamentwikkeling

Het grote voordeel van de fabricagemethode voor het opwinden van filamenten is dat de materiaalkosten laag zijn. Het proces is continu en kan in hoge mate worden geautomatiseerd.

Het belangrijkste toepassingsgebied is het maken van schachten voor golfclubs.

Andere items, zoals cilindrische onderdelen, hengels en drukvaten, nemen het resterende deel van het bedrijf in beslag.

Pultrusie

De pultrusiemethode is een eenvoudig en continu proces. Hier passeert u eerst de versterkende vezel door een heet harsbad. Het wordt vervolgens ontworpen voor specifieke vormen terwijl het door verschillende vormgeleiders gaat.

Daarna gaat het via een verwarmde matrijs voordat het assimileert naar zijn uiteindelijke vorm en uithardt. De producten die door middel van pultrusie worden gemaakt, zijn glad en hebben geen nabewerking nodig.

De methode wordt al tientallen jaren gebruikt bij het maken van glasvezels en polyesterharsen.

Buizen rollen

Buiswalsen is een fabricagemethode die u kunt gebruiken bij het maken van staven en buizen. De belangrijkste producten zijn taps toelopende of cilindrische buizen met een kleine diameter.

In dit proces moet u het materiaal eerst in patronen voorsnijden die helpen bij de vezelarchitectuur. Ze worden vervolgens op een oppervlak gelegd waar een doorn overheen rolt om de materialen te verdichten en los te maken.

U moet de patroondelen met regelmatige tussenpozen verplaatsen, zodat u de buis buigsterkte kunt geven.

Compressievormen

Deze methode is nuttig bij de verwerking van thermoharders met een hoog volume. Het is de beste optie om te gebruiken wanneer u meer dan 10.000 onderdelen moet produceren.

Samengestelde plaatmaterialen worden gemaakt met behulp van een plaatvervaardigingsverbinding. Je moet eerst een harspasta op de grond doen en er gehakte glasvezel overheen gieten. Daarna kunt u de glasvezel afdekken met een laatste laag harspasta.

De auto-industrie onderzoekt het gebruik van plaatvormende verbindingen met een koolstofversterking. Het is een poging om te profiteren van de sterkte en stijfheid tot gewichtsverhouding van koolstof.

Spuitgieten

Het is een snelle en lagedrukmethode die veel voorkomt bij de fabricage van gevulde thermoplasten. Het proces is snel, met injectiesnelheden tussen één en vijf seconden. Eén uur is genoeg om maar liefst 2000 kleine onderdelen te produceren.

Geautomatiseerd spuitgieten van BMC stijgt in de gelederen en neemt een aantal van de markten over die in handen zijn van fabrikanten van metalen gietstukken en thermoplasten.

Belangrijke details om op te merken bij het gebruik van composiet fabricagemethoden

Composietmaterialen hebben veel gewenste eigenschappen waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in verschillende toepassingen.

De hierboven genoemde fabricagemethoden voor composieten helpen bij het vormen van harsen en versterkingen, waardoor het composietmateriaal de gewenste vorm krijgt.

Bij het hanteren van composietmaterialen is het voor fabrikanten absoluut noodzakelijk om een ​​veilige werkomgeving te handhaven. Ze moeten ook de gezondheids- en veiligheidsproblemen aanpakken door beschermende uitrusting te gebruiken en een bedrijfsbreed monitoringbeleid te ontwikkelen.

Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over het gebruik van composietmaterialen.