ziņas

Kompozītmateriālu neatzītais varonis: padziļināts ieskats stiklšķiedras šķiedras ražošanā

Progresīvo kompozītmateriālu pasaulē uzmanības centrā bieži vien nonāk tādi materiāli kā oglekļa šķiedra. Taču gandrīz aiz katra stipra, ilgmūžīga un viegla stikla šķiedras izstrādājuma — sākot no laivu korpusiem un vēja turbīnu lāpstiņām līdz automobiļu detaļām un peldbaseiniem — slēpjas būtisks stiegrojuma materiāls:stikla šķiedras rovingsŠī daudzpusīgā, nepārtrauktā stikla pavedienu virkne ir kompozītmateriālu rūpniecības darba zirgs. Bet kā tiek ražots šis svarīgais materiāls?

Šajā rakstā sniegts padziļināts ieskats sarežģītajā stiklšķiedras šķiedras ražošanas rūpnieciskajā procesā, sākot no neapstrādātām smiltīm līdz galīgajai spolei, kas ir gatava nosūtīšanai.

Kas ir stiklšķiedras rovings?

Pirms pievērsties jautājumam “kā”, ir svarīgi saprast “ko”.Stikla šķiedras rovingsir paralēlu, nepārtrauktu stikla pavedienu kopums, kas savākts vienā, nesavērptā pavedienā. Tas parasti tiek uztīts uz lielas spoles vai formēšanas iepakojuma. Šī struktūra padara to ideāli piemērotu procesiem, kuros ir svarīga augsta izturība un ātra mitrināšana (piesātināšana ar sveķiem), piemēram:

–Pultrūzija:Nemainīga šķērsgriezuma profilu, piemēram, siju un stieņu, izveide.

–Kvēldiega tinums:Spiediena trauku, cauruļu un raķešu dzinēju korpusu būvniecība.

–Sasmalcinātas šķiedras paklāja (CSM) ražošana:Kur rovings tiek sasmalcināts un nejauši sadalīts paklājā.

–Izsmidzināšanas pielietojums:Izmantojot smalcinātāja pistoli, lai vienlaikus uzklātu sveķus un stiklu.

Tās veiktspējas atslēga slēpjas nepārtrauktajā dabā un atsevišķu stikla pavedienu nevainojamā kvalitātē.

Ražošanas process: ceļojums no smiltīm līdz spolei

Ražošanastikla šķiedras rovingsir nepārtraukts, augstas temperatūras un ļoti automatizēts process. To var iedalīt sešos galvenajos posmos.

1. posms: Partijas sagatavošana — precīza recepte

Tas var būt pārsteidzoši, bet stikla šķiedras pamatā ir tas pats ikdienišķais materiāls kā pludmale: kvarca smiltis. Tomēr izejvielas tiek rūpīgi atlasītas un sajauktas. Šis maisījums, kas pazīstams kā "partija", galvenokārt sastāv no:

–Kvarca smiltis (SiO₂):Primārais stikla veidotājs, kas nodrošina strukturālo mugurkaulu.

–Kaļķakmens (kalcija karbonāts):Palīdz stabilizēt stiklu.

–Soda (nātrija karbonāts):Pazemina smilšu kušanas temperatūru, tādējādi ietaupot enerģiju.

–Citas piedevas:Neliels daudzums minerālu, piemēram, boraks, māls vai magnezīts, tiek pievienoti, lai piešķirtu specifiskas īpašības, piemēram, uzlabotu ķīmisko izturību (kā E-CR stiklā) vai elektrisko izolāciju (E-stikls).

Šīs izejvielas tiek precīzi nosvērtas un sajauktas viendabīgā maisījumā, kas ir gatavs krāsnij.

2. posms: Kušana – ugunīgā transformācija

Partija tiek padota masīvā, ar dabasgāzi darbināmā krāsnī, kas darbojas satriecošā temperatūrā, kas ir aptuveni1400 °C līdz 1600 °C (2550 °F līdz 2900 °F)Šajā liesmā cietās izejvielas piedzīvo dramatisku pārveidošanos, kūstot homogēnā, viskozā šķidrumā, kas pazīstams kā izkausēts stikls. Krāsns darbojas nepārtraukti, vienā galā pievienojot jaunu porciju un no otra izsūcot izkausēto stiklu.

3. posms: šķiedru veidošanās – pavedienu dzimšana

Šī ir procesa kritiskākā un aizraujošākā daļa. Izkausētais stikls no krāsns priekškura nonāk specializētā iekārtā, ko sauc parbukseBukse ir platīna-rodija sakausējuma plāksne, kas ir izturīga pret ārkārtēju karstumu un koroziju un satur simtiem vai pat tūkstošiem smalku caurumu jeb uzgaļu.

Kad izkausētais stikls plūst caur šiem galiem, tas veido sīkas, vienmērīgas strūkliņas. Pēc tam šīs strūkliņas tiek ātri atdzesētas un mehāniski nosūktas ar ātrgaitas tinēju, kas atrodas tālu zemāk. Šis vilkšanas process vājina stiklu, savelkot to neticami smalkās šķiedrās, kuru diametrs parasti ir no 9 līdz 24 mikrometriem — plānāks par cilvēka matu.

4. posms: Izmēru uzklāšana — izšķirošais pārklājums

Tūlīt pēc pavedienu izveidošanās, bet pirms tie saskaras viens ar otru, tie tiek pārklāti ar ķīmisku šķīdumu, kas pazīstams kāizmēru noteikšanavai asavienojošais līdzeklisŠis solis, iespējams, ir tikpat svarīgs kā pati šķiedrošana. Izmēru noteikšana veic vairākas svarīgas funkcijas:

–Eļļošana:Aizsargā trauslos pavedienus no nobrāzumiem vienam pret otru un apstrādes iekārtām.

–Savienojums:Izveido ķīmisku tiltu starp neorganiskā stikla virsmu un organiskā polimēra sveķiem, ievērojami uzlabojot saķeri un kompozīta izturību.

–Statiskā samazināšana:Novērš statiskās elektrības uzkrāšanos.

–Kohēzija:Saista pavedienus kopā, veidojot koherentu pavedienu.

Ražotāji rūpīgi glabā līmes specifisko formulu, kas ir pielāgota saderībai ar dažādiem sveķiem (poliesteru, epoksīdsveķiem,vinilesteris).

5. posms: pulcēšanās un pavedienu veidošanās

Simtiem atsevišķu, dažāda izmēra pavedienu tagad saplūst. Tie tiek savākti kopā pa virkni veltņu, kas pazīstami kā savākšanas kurpes, veidojot vienu, nepārtrauktu pavedienu — topošo rovingu. Savākto pavedienu skaits nosaka rovinga galīgo “teksu” jeb svaru uz garumu.

6. posms: Tinums — galīgā pakete

Nepārtrauktā roving virknevisbeidzot tiek uztīts uz rotējošas cilpas, izveidojot lielu, cilindrisku iepakojumu, ko sauc par “doff” jeb “veidojošo iepakojumu”. Uztīšanas ātrums ir neticami liels, bieži vien pārsniedzot 3000 metrus minūtē. Mūsdienu uztīšanas iekārtas izmanto sarežģītas vadības ierīces, lai nodrošinātu, ka iepakojums tiek uztīts vienmērīgi un ar pareizu spriegojumu, novēršot sapīšanos un pārrāvumus lejupējās lietojumprogrammās.

Kad pilns iepakojums ir uztīts, tas tiek noņemts, pārbaudīts kvalitātes ziņā, marķēts un sagatavots nosūtīšanai ražotājiem un kompozītmateriālu ražotājiem visā pasaulē.

Kvalitātes kontrole: neredzamais mugurkauls

Visā šajā procesā stingra kvalitātes kontrole ir ārkārtīgi svarīga. Automatizētās sistēmas un laboratorijas tehniķi pastāvīgi uzrauga tādus mainīgos rādītājus kā:

–Kvēldiega diametra konsistence

–Tex (lineārais blīvums)

–Šķīves integritāte un brīvība no pārrāvumiem

–Lietošanas vienmērīguma noteikšana

–Iepakojuma izgatavošanas kvalitāte

Tas nodrošina, ka katra rovinga spole atbilst augstajiem standartiem, kas noteikti augstas veiktspējas kompozītmateriāliem.

Secinājums: Inženiertehniskais brīnums ikdienas dzīvē

Izveidošanastikla šķiedras rovingsir rūpnieciskās inženierijas šedevrs, kas vienkāršus, plaši pieejamus materiālus pārveido par augsto tehnoloģiju stiegrojumu, kas veido mūsu mūsdienu pasauli. Nākamreiz, kad redzēsiet graciozi griežamu vēja turbīnu, elegantu sporta automašīnu vai izturīgu stikla šķiedras cauruli, jūs novērtēsiet sarežģīto inovāciju un precizitātes ceļu, kas sākās ar smiltīm un uguni, kā rezultātā radās neatzītais kompozītmateriālu varonis: stikla šķiedras rovings.

Sazinieties ar mums:

Chongqing Dujiang Composites Co., Ltd.

TĪMEKLIS: www.frp-cqdj.com

TEL.：+86-023-67853804

WhatsApp: +8615823184699

EMAIL:marketing@frp-cqdj.com