naujienos

Neišgirstas kompozitų didvyris: gilus žvilgsnis į tai, kaip gaminamas stiklo pluošto rovingas

Pažangių kompozitų pasaulyje tokios medžiagos kaip anglies pluoštas dažnai pagauna dėmesį. Tačiau beveik už kiekvieno tvirto, patvaraus ir lengvo stiklo pluošto gaminio – nuo ​​laivų korpusų ir vėjo turbinų menčių iki automobilių dalių ir baseinų – slypi pagrindinė armavimo medžiaga:stiklo pluošto rovingasŠis universalus, ištisinis stiklo gijų pluoštas yra kompozitų pramonės varomoji jėga. Tačiau kaip ši svarbi medžiaga gaminama?

Šiame straipsnyje pateikiama išsami informacija apie sudėtingą stiklo pluošto verpimo pramoninį procesą – nuo ​​neapdoroto smėlio iki galutinės ritės, paruoštos siuntimui.

Kas yra stiklo pluošto rovingas?

Prieš pasineriant į klausimą „kaip“, svarbu suprasti „ką“.Stiklo pluošto rovingasyra lygiagrečių, ištisinių stiklo gijų rinkinys, surinktas į vieną nesusuktą giją. Paprastai jis suvyniojamas ant didelės ritės arba formavimo paketo. Dėl šios struktūros jis idealiai tinka procesams, kuriems labai svarbus didelis stiprumas ir greitas prisotinimas derva, pavyzdžiui:

–Pultruzija:Kuriant pastovaus skerspjūvio profilius, tokius kaip sijos ir strypai.

–Gijos apvija:Slėginių indų, vamzdžių ir raketinių variklių korpusų gamyba.

–Kapotų pluoštų kilimėlio (CSM) gamyba:Kur verpamasis audinys supjaustomas ir atsitiktinai paskirstomas į kilimėlį.

–Purškimo būdai:Dervos ir stiklo užtepimas vienu metu naudojant smulkintuvą.

Jo veikimo raktas slypi nepertraukiamoje prigimtyje ir nepriekaištingoje atskirų stiklo gijų kokybėje.

Gamybos procesas: kelionė nuo smėlio iki ritės

Gamybastiklo pluošto rovingasyra nenutrūkstamas, aukštoje temperatūroje vykstantis ir labai automatizuotas procesas. Jį galima suskirstyti į šešis pagrindinius etapus.

1 etapas: Partijų sudarymas – tikslus receptas

Galbūt tai stebina, bet stiklo pluošto gamyba prasideda nuo tos pačios kasdienės medžiagos kaip ir paplūdimys: silicio dioksido smėlio. Tačiau žaliavos yra kruopščiai atrenkamos ir sumaišomos. Šis mišinys, vadinamas „partija“, daugiausia susideda iš:

–Silicio dioksido smėlis (SiO₂):Pagrindinis stiklo formuotojas, sudarantis struktūrinį pagrindą.

–Klintis (kalcio karbonatas):Padeda stabilizuoti stiklą.

–Kalcinuota soda (natrio karbonatas):Sumažina smėlio lydymosi temperatūrą, taupydamas energiją.

–Kiti priedai:Nedideli kiekiai mineralų, tokių kaip boraksas, molis arba magnezitas, pridedami siekiant suteikti specifinių savybių, tokių kaip padidintas atsparumas cheminiams medžiagoms (kaip E-CR stikle) arba elektros izoliacija (E-stiklas).

Šios žaliavos tiksliai pasveriamos ir sumaišomos į homogeninį mišinį, paruoštą krosniai.

2 etapas: Lydymasis – Ugninė transformacija

Partija tiekiama į didžiulę, gamtinėmis dujomis kūrenamą krosnį, veikiančią stulbinančiomis maždaug1400–1600 °C (2550–2900 °F)Šio pragaro viduje kietos žaliavos smarkiai pasikeičia ir išsilydo į homogeninį, klampų skystį, vadinamą išlydytu stiklu. Krosnis veikia nuolat, į vieną galą įpilama nauja partija, o iš kito ištraukiamas išlydytas stiklas.

3 etapas: Fiberizacija – filamentų gimimas

Tai pati svarbiausia ir įdomiausia proceso dalis. Išlydytas stiklas iš krosnies prieškambario teka į specializuotą įrangą, vadinamąįvorėĮvorė yra platinos ir rodžio lydinio plokštė, atspari dideliam karščiui ir korozijai, turinti šimtus ar net tūkstančius smulkių skylučių arba antgalių.

Išlydytas stiklas, tekėdamas per šiuos antgalius, sudaro mažyčius, pastovius srautus. Tuomet šie srautai greitai ataušinami ir mechaniškai ištraukiami žemyn didelio greičio vyniotuvu, esančiu gerokai apačioje. Šis tempimo procesas silpnina stiklą, traukdamas jį į neįtikėtinai smulkius siūlelius, kurių skersmuo paprastai svyruoja nuo 9 iki 24 mikrometrų – plonesnius už žmogaus plauką.

4 etapas: klijavimas – svarbiausia danga

Iškart po to, kai filamentai susiformuoja, bet dar prieš jiems susiliečiant, jie padengiami cheminiu tirpalu, vadinamudydžioarbajungiamoji medžiagaŠis žingsnis, ko gero, yra toks pat svarbus kaip ir pats pluoštavimas. Klijavimas atlieka keletą gyvybiškai svarbių funkcijų:

–Tepimas:Apsaugo trapius siūlus nuo trinties vienas kito ir apdorojimo įrangos neigiamų veiksnių.

–Sukabinimas:Sukuria cheminį tiltelį tarp neorganinio stiklo paviršiaus ir organinės polimerinės dervos, žymiai pagerindamas sukibimą ir kompozito stiprumą.

–Statinis sumažinimas:Apsaugo nuo statinės elektros kaupimosi.

–Sanglauda:Sujungia filamentus, kad susidarytų vientisa gijos.

Specifinė klijų formulė yra griežtai gamintojų saugoma paslaptis ir yra pritaikyta suderinamumui su skirtingomis dervomis (poliesteriu, epoksidine derva,vinilo esteris).

5 etapas: Susibūrimas ir sruogų formavimas

Šimtai atskirų, skirtingo dydžio gijų dabar susijungia. Jos surenkamos ant daugybės volelių, vadinamų surinkimo bateliais, ir sudaro vieną ištisinę giją – besiformuojantį verpalą. Surinktų gijų skaičius lemia galutinį verpalo „teksą“ arba svorį, tenkantį jo ilgiui.

6 etapas: Apvija – galutinis paketas

Nuolatinė verpimo grandinėGaliausiai vyniojamas ant besisukančios įvorės, sukuriant didelį, cilindrinį paketą, vadinamą „doff“ arba „formuojančiu paketu“. Vyniojimo greitis yra neįtikėtinai didelis, dažnai viršijantis 3000 metrų per minutę. Šiuolaikinėse vyniojimo mašinose naudojami sudėtingi valdikliai, užtikrinantys, kad paketas būtų vyniojamas tolygiai ir su tinkamu įtempimu, išvengiant susivėlimų ir lūžių tolesnėse programose.

Kai pilna pakuotė suvyniojama, ji nuimama (išimama), patikrinama kokybė, paženklinama ir paruošiama siuntimui gamintojams ir kompozitų gamintojams visame pasaulyje.

Kokybės kontrolė: nematomas stuburas

Viso šio proceso metu griežta kokybės kontrolė yra nepaprastai svarbi. Automatinės sistemos ir laboratorijos technikai nuolat stebi tokius kintamuosius kaip:

–Gijos skersmens konsistencija

–Tex (linijinis tankis)

–Sriegio vientisumas ir laisvė nuo plyšimų

–Dydžių taikymo vienodumas

–Pakuotės surinkimo kokybė

Tai užtikrina, kad kiekviena verpimo ritė atitiktų griežtus standartus, keliamus aukštos kokybės kompozicinėms medžiagoms.

Išvada: inžinerijos stebuklas kasdieniame gyvenime

Sukūrimasstiklo pluošto rovingasyra pramoninės inžinerijos šedevras, paprastas, gausias medžiagas paverčiantis aukštųjų technologijų armatūra, formuojančia mūsų šiuolaikinį pasaulį. Kitą kartą, kai pamatysite grakščiai besisukančią vėjo turbiną, elegantišką sportinį automobilį ar tvirtą stiklo pluošto vamzdį, įvertinsite sudėtingą inovacijų ir tikslumo kelionę, kuri prasidėjo nuo smėlio ir ugnies, o lėmė nežinomo kompozitų didvyrio – stiklo pluošto rovingo – atsiradimą.

Susisiekite su mumis:

Chongqing Dujiang Composites Co., Ltd.

SVETAINĖ: www.frp-cqdj.com

TEL.：+86-023-67853804

WhatsApp: +8615823184699

EMAIL:marketing@frp-cqdj.com