Konpositeetarako lehengaien aukera zabala dago, besteak beste, erretxinak, zuntzak eta nukleo-materialak, eta material bakoitzak bere propietate bereziak ditu: erresistentzia, zurruntasuna, gogortasuna eta egonkortasun termikoa, kostu eta etekin desberdinekin. Hala ere, material konposite baten azken errendimendua, oro har, ez dago erretxina-matrizearekin eta zuntzekin lotuta soilik (baita sandwich material-egitura bateko nukleo-materialarekin ere), baizik eta egiturako materialen diseinu-metodoarekin eta fabrikazio-prozesuarekin ere estu lotuta dago. Lan honetan, konpositeetarako ohiko fabrikazio-metodoak, metodo bakoitzaren eragin-faktore nagusiak eta prozesu desberdinetarako lehengaiak nola hautatzen diren aurkeztuko ditugu.
Moldeaketa ihinztatua
1, metodoaren deskribapena: zuntz laburrez egindako indartzeko materiala eta erretxina sistema moldean ihinztatu dira aldi berean, eta ondoren presio atmosferikopean sendatu dira moldekatze-prozesu baten bidez produktu konposatu termoegonkortuetan.
2. Materialen hautaketa:
Erretxina: batez ere poliesterra
Zuntza: beira-zuntz lodiko haria
Oinarrizko materiala: bat ere ez, kontratxapatuarekin bakarrik konbinatu behar da
3. Abantaila nagusiak:
1) Artisautzaren historia luzea
2) Zuntzaren eta erretxinaren kostu txikia eta azkarra, landaketa azkarra
3) Moldearen kostu baxua
4, desabantaila nagusiak:
1) Kontratxapatua erretxinaz aberatsa den eremua erraz eratzen da, pisu handikoa
2) Zuntz moztu laburrak bakarrik erabil daitezke, eta horrek kontratxapatuaren propietate mekanikoak asko mugatzen ditu.
3) Ihinztadura errazteko, erretxinaren biskositatea nahikoa baxua izan behar da, material konposatuaren propietate mekaniko eta termikoak galduz.
4) Ihinztadura-erretxinak estireno-eduki handia duenez, arrisku potentzial handia dago operadorearentzat, eta biskositate baxua denez, erretxina erraz sartzen da langilearen lan-arropetan eta zuzenean kontaktuan jartzen da azalarekin.
5) Airean dagoen estireno lurrunkorraren kontzentrazioa zaila da legezko eskakizunak betetzea.
5. Aplikazio tipikoak:
Hesi sinpleak, karga gutxiko egitura-panelak, hala nola auto deskapotagarrien karrozeria, kamioi-karenak, bainuontziak eta ontzi txikiak.
Eskuzko Moldeatze Geruzatua
1, metodoaren deskribapena: erretxina eskuz sartu zuntzetan, zuntzak ehundu, txirikordatu, josi edo lotu daitezke eta beste indartze-metodo batzuk erabil daitezke, eskuzko moldeaketa normalean arrabolekin edo eskuilekin egiten da, eta ondoren erretxina kola-arrabol batekin estutzen da zuntzetan sartzeko. Kontratxapatua presio normalean jartzen da sendatzeko.
2. Materialen hautaketa:
Erretxina: ez da beharrezkoa, epoxi, poliester, polietilenoan oinarritutako ester eta erretxina fenolikoak eskuragarri daude
Zuntza: ez dago eskakizunik, baina aramida zuntz handiagoaren oinarrizko pisua zaila da eskuz ezarritakoan sartzen
Oinarrizko materiala: ez da beharrezkoa
3, abantaila nagusiak:
1) Teknologiaren historia luzea
2) Erraza da ikasteko
3) moldearen kostu baxua giro-tenperaturan sendatzeko erretxina erabiltzen bada
4) Material eta hornitzaile aukera zabala
5) Zuntz eduki handia, ihinztadura prozesua baino zuntz luzeagoak erabiltzen dira
4, Desabantaila nagusiak:
1) Erretxinaren nahasketa, laminatu erretxinaren edukia eta kalitatea estuki lotuta daude operadorearen trebetasunarekin, zaila da erretxinaren edukia eta laminatuan porositate baxua lortzea
2) Erretxinaren osasun eta segurtasun arriskuak, eskuz egindako erretxinaren pisu molekularra zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta handiagoa izan daiteke osasunerako mehatxu potentziala, biskositate txikiagoak esan nahi du erretxinak langileen laneko arropetan sartzeko aukera gehiago duela eta, beraz, azalarekin kontaktu zuzena izateko aukera gehiago duela.
3) Aireztapen ona instalatuta ez badago, poliesterrezko eta polietilenozko esterretatik airera lurrundutako estirenoaren kontzentrazioa zaila da legezko eskakizunak betetzea.
4) Eskuzko itsasgarri erretxinaren biskositatea oso baxua izan behar da, beraz, estireno edo beste disolbatzaile batzuen edukia handia izan behar da, eta horrela material konposatuaren propietate mekaniko/termikoak galduko dira.
5) Aplikazio tipikoak: haize-errota estandarren palak, seriean ekoitzitako itsasontziak, arkitektura-maketak.
Hutsean poltsatzeko prozesua
1. Metodoaren deskribapena: Hutsean poltsatzeko prozesua goiko eskuzko geruzatze-prozesuaren luzapena da, hau da, moldearen gainean plastikozko film geruza bat zigilatzeko, eskuz jarriko da kontratxapatua hutsean, presio atmosferikoa aplikatuz kontratxapatuari nekea eta estutzea lortzeko, material konposatuaren kalitatea hobetzeko.
2. materialen hautaketa:
Erretxina: batez ere epoxi eta fenol erretxinak, poliester eta polietilenoan oinarritutako esterrak ez dira aplikagarriak, estirenoa baitute, huts-ponpan lurruntzen baitira
Zuntza: ez da beharrezkoa, nahiz eta zuntz handiagoen oinarrizko pisua presiopean infiltratu daitekeen
Oinarrizko materiala: ez da beharrezkoa
3. Abantaila nagusiak:
1) Eskuzko ohiko lay-up prozesua baino zuntz eduki handiagoa lor daiteke
2) Hutsune-erlazioa eskuz egindako egituraketa-prozesu estandarra baino txikiagoa da.
3) Presio negatiboan, erretxina nahikoa isurtzen da zuntz-infiltrazio maila hobetzeko, noski, erretxina zati bat hutsean kontsumigarriek xurgatuko dute
4) Osasuna eta segurtasuna: hutsean poltsatzeko prozesuak lurrunkorren askapena murriztu dezake sendatze prozesuan zehar
4, Desabantaila nagusiak:
1) Prozesu gehigarriak lanaren eta botatzeko huts-poltsaren materialaren kostua handitzen du
2) Operadoreentzako trebetasun-eskakizun handiagoak
3) Erretxinaren nahasketa eta erretxinaren edukiaren kontrola neurri handi batean operadorearen trebetasunaren araberakoak dira
4) Hutsean egindako poltsek lurrunkorren askapena murrizten duten arren, operadorearentzako osasun arriskua infusio edo prepreg prozesuarena baino handiagoa da oraindik.
5, Aplikazio tipikoak: tamaina handikoak, edizio mugatu bakarreko belaontziak, lasterketa-autoen piezak, muin-materialaren loturaren ontziola-prozesua.
Moldeaketa birakaria
1. Metodoaren deskribapena: Harilkatzeko prozesua, funtsean, hodiak eta kanalak bezalako egitura-pieza hutsak, biribilak edo obalatuak fabrikatzeko erabiltzen da. Zuntz-sortak erretxinaz blaitzen dira eta ondoren mandrin batean hainbat norabidetan haritzen dira. Prozesua harilkatzeko makinak eta mandrinaren abiadurak kontrolatzen dute.
2. Materialen hautaketa:
Erretxina: ez da beharrezkoa, hala nola epoxi, poliester, polietilenoan oinarritutako ester eta erretxina fenolikoa, etab.
Zuntza: ez da beharrik, bobina-markoaren zuntz-sorten erabilera zuzena, ez da beharrezkoa ehuntzea edo jostea zuntz-oihalean ehunduta egotea
Nukleo materiala: ez da beharrezkoa, baina azala normalean geruza bakarreko material konposatua da
3. abantaila nagusiak:
(1) ekoizpen abiadura azkarra, layup-ak egiteko modu ekonomiko eta arrazoizkoa da
(2) Erretxina-edukia kontrola daiteke erretxina-zirrikitutik igarotzen diren zuntz-sortek daramaten erretxina-kopurua neurtuz.
(3) Zuntz-kostu minimizatua, tarteko ehuntze-prozesurik gabe
(4) egitura-errendimendu bikaina, zuntz-sorta linealak karga-norabide desberdinetan jar daitezkeelako
4. Desabantaila nagusiak:
(1) Prozesua egitura huts biribiletara mugatzen da.
(2) Zuntzak ez daude erraz eta zehaztasunez antolatuta osagaiaren ardatz-norabidean zehar
(3) Pieza estruktural handietarako mandrel bidezko moldeo positiboaren kostu handiagoa
(4) Egituraren kanpoko gainazala ez da molde-gainazal bat, beraz, estetika okerragoa da
(5) Biskositate baxuko erretxina erabiltzean, propietate mekanikoei eta osasun eta segurtasun errendimenduari erreparatu behar zaie.
Aplikazio tipikoak: produktu kimikoen biltegiratze-tangak eta hodiak, zilindroak, suhiltzaileen arnasketa-tangak.
Pultrusiozko moldeaketa
1. metodoaren deskribapena: bobina-euskarritik koladun zuntz-sorta berogailu-plaka zeharkatuz, berogailu-plakan erretxina osatzeko zuntz-infiltrazioa eta erretxina-edukia kontrolatzeko, eta azkenean materiala behar den forma hartu arte sendatuko da; sendatutako produktu finkoaren forma hori mekanikoki luzera desberdinetan mozten da. Zuntzak plaka beroan 0 gradutik beste norabide batzuetan ere sar daitezke. Estrusio eta luzatze-moldeaketa ekoizpen-prozesu jarraitua da eta produktuaren zeharkako sekzioak normalean forma finkoa izaten du, aldaketa txikiak ahalbidetuz. Aurrez bustitako material finkoa plaka berotik igaroko da eta moldean zabalduko da berehala sendatuz, nahiz eta prozesu hori ez den hain jarraitua, baina zeharkako sekzioaren forma aldatzea lor daiteke.
2. Materialen hautaketa:
Erretxina: normalean epoxi, poliester, polietilenoan oinarritutako ester eta erretxina fenolikoa, etab.
Zuntza: ez da beharrezkoa
Nukleo materiala: ez da ohikoa
3. Abantaila nagusiak:
(1) ekoizpen-abiadura azkarra, materialak aurrez bustitzeko eta sendatzeko modu ekonomiko eta arrazoizkoa da
(2) erretxina edukiaren kontrol zehatza
(3) zuntz-kostuaren minimizazioa, tarteko ehuntze-prozesurik ez
(4) egitura-propietate bikainak, zuntz-sortak lerro zuzenetan antolatuta daudenez, zuntz-bolumen-frakzio handia da
(5) zuntz-infiltrazio eremua guztiz zigilatu daiteke lurrunkorren askapena murrizteko
4. desabantaila nagusiak:
(1) prozesuak zeharkako sekzioaren forma mugatzen du
(2) Berogailu-plakaren kostu handiagoa
5. Aplikazio tipikoak: etxebizitza-egituren habeak eta habexkak, zubiak, eskailerak eta hesiak.
Erretxina Transferentzia Moldeatzeko Prozesua (RTM)
1. Metodoaren deskribapena: Zuntz lehorrak beheko moldean jartzen dira, eta molde horretan aurrez presioa egin daiteke zuntzak moldearen formara ahalik eta gehien egokitzeko eta itsasgarritasunez lotzeko; ondoren, goiko moldea beheko moldean finkatzen da barrunbe bat osatzeko, eta erretxina barrunbean injektatzen da. Hutsean lagundutako erretxina injekzioa eta zuntzen infiltrazioa, Hutsean Lagundutako Erretxina Injekzioa (VARI) bezala ezagutzen dena, erabili ohi da. Zuntzen infiltrazioa amaitutakoan, erretxina sarrera balbula ixten da eta konpositea sendatzen da. Erretxina injekzioa eta sendatzea giro-tenperaturan edo bero-baldintzetan egin daitezke.
2. Materialen hautaketa:
Erretxina: normalean epoxi, poliester, polibinil ester eta erretxina fenolikoa, bismaleimida erretxina tenperatura altuan erabil daiteke
Zuntza: ez da beharrezkoa. Jositako zuntza egokiagoa da prozesu honetarako, zuntz-sortaren arteko hutsunea erretxina-transferentziarako egokia baita; erretxina-fluxua sustatzen duten zuntz bereziek garatutakoak dira.
Nukleoaren materiala: apar zelularra ez da egokia, ezti-orratz zelulak erretxinarekin beteko baitira, eta presioak aparra kolapsatzea ere eragingo baitu.
3. abantaila nagusiak:
(1) Zuntz-bolumen-frakzio handiagoa, porositate baxua
(2) Osasuna eta segurtasuna, funtzionamendu-ingurune garbia eta txukuna, erretxina guztiz zigilatuta baitago.
(3) Lanaren erabilera murriztu
(4) Egitura-piezen goiko eta beheko aldeak moldeatutako gainazalak dira, eta horrek errazten du ondorengo gainazal-tratamendua.
4. Desabantaila nagusiak:
(1) Elkarrekin erabiltzen diren moldeak garestiak, astunak eta nahiko handiak dira presio handiagoa jasateko.
(2) pieza txikien fabrikaziora mugatuta
(3) Eremu bustiak erraz ager daitezke, eta ondorioz, hondakin kopuru handia sortu.
5. Aplikazio tipikoak: espazio-ontzi txiki eta konplexuen eta automobilen piezak, treneko eserlekuak.
Argitaratze data: 2024ko abuztuak 8
