Pultrusione: il più efficace sistema strutturale nei compositi

Resinas epoxy para procesos de pultrusión

Pultrusione: il più efficace sistema strutturale nei compositi

Resinas epoxy para procesos de pultrusión

Composites

Introduzione

La pultrusione è, tra i diversi metodi di produzione dei compositi, quella che fornisce valori di resistenza più elevati, con la particolarità di presentare una loro ampia variazione, a seconda del tipo, proporzione e orientamento di uno dei suoi componenti, i rinforzi e le fibre.

I diversi prodotti che intervengono, passano attraverso uno stampo in acciaio riscaldato dopo essere stati impregnati e miscelati con resina pre-catalizzata . Lo stampo indurisce la resina e consente al composito così formato di fuoriuscire per trazione attraverso delle ganasce (il nome della pultrusione deriva dall’inglese, pull = tirare, trascinare) per ottenere un profilo della lunghezza desiderata attraverso il taglio del profilo stesso.

Componenti

Nella pultrusione  si utilizzano tre diverse categorie di prodotti: Rinforzi – Matrici – Additivi.

Rinforzi :

-> MAT, in particolare quello del filo continuo, tra 300 e 450 g / m2. La sua composizione garantisce una buona resistenza alla trazione.

-> Roving unidirezionale vetro E, 2.400 e 4.800 Tex. In pezzi di grandi dimensioni, viene utilizzato 9.600 Tex per facilitare le operazioni. Si possono anche usare vetro S, carbonio e aramide.

-> BulkyRoving, che con i suoi fili ad anello attaccati a quelli longitudinali, offre un’interessante resistenza trasversale.

-> Veli di superficie, sia sintetici che di vetro C, migliorano l’aspetto superficiale e la resistenza chimica.

 

Matrici :

Come per i rinforzi, ce ne sono di diversi tipi, tutte resine insature. I più importanti sono:

-> Ortoftalico e isoftalico, per usi generali, senza requisiti speciali.

-> Vinilestere, con elevata resistenza alla corrosione e alla temperatura. Oltre alle buone proprietà chimiche, mostra eccellenti proprietà meccaniche e un buon comportamento a taglio, impatto e fatica.

-> Epossidico, utilizzato principalmente e in combinazione con fibre ad alta resistenza, in applicazioni militari e aerospaziali.

Menzione speciale per le resine termoplastiche, che hanno una tenacità più elevata e consentono una successiva conformazione

Additivi:

Sono prodotti aggiunti alle resine. Questi includono: catalizzatori – agenti distaccanti – ritardanti di fiamma – agenti antiritiro – cariche – coloranti – inibitori. Tutti contribuiscono a migliorare il prodotto e facilitano la produzione.

Produzione Pultrusione

Nella pultrusione, potremmo prendere in considerazione le seguenti fasi:

– Organizzazione dei rinforzi.

– Impregnazione (nel secchio o mediante iniezione in stampo).

– Preformatura prima dello stampo.

– Stampo.

– Raffreddamento.

– Sistema di trazione.

– Taglio.

Prestare particolare attenzione nell’organizzare i rinforzi per l’impregnazione. Il loro corretto posizionamento è molto importante.

Lo stampo può essere riscaldato tra 80 e 150 ° C e la sua lunghezza può variare tra 0,7 ma 1,2 m. La velocità può variare a seconda della forma, dello spessore e delle dimensioni del pezzo e può essere compresa tra 0,6 m / min. a 1,4 m / min.

Abbiamo visto produrre lastre piane da 1,3 m di larghezza e profili IPN di 800 mm. di altezza.

La pultrusione ammette l’inclusione di legno, schiume o acciaio sotto forma di barre ondulate, come dimostriamo nel nostro brevetto COMPOSTEEL, nella produzione di pali elettrici.

Come particolarità, abbiamo lavorato in pultrusione con stampi in Teflon e applicazione di microonde in profili spessi.

Proprieta ‘

Utilizzando solo il filo di roving, possiamo raggiungere l’80% in peso, il che ci darà valori di resistenza alla trazione di circa 1.000 MPa e 43 moduli GPa. Se, al contrario, prevalessero MAT e tessuti insieme, con il 50% del contenuto totale di vetro, i valori sarebbero 280 MPa per trazione e 23 GPa per il modulo.

Ci sono una vasta gamma di formulazioni resistenti a trazione, flessione, compressione e taglio, a seconda del tipo, della percentuale e dell’orientamento dei rinforzi. Le densità variano tra 1,80 e 2,00 g / cm3, a seconda del tipo di resine, delle cariche e della percentuale di rinforzo.

Non possiamo dimenticare il magnifico comportamento come isolanti termici S , tra 0,144 e 0,288 J / M2 / sec / ºC / m.

Conclusione

Abbiamo brevemente cercato di esporre la fabbricazione e le proprietà dei profili di pultrusione. Ci sono molteplici applicazioni nelle ferrovie, raffinerie, pavimenti, sport, costruzioni, trasporti, strutture, ecc. Le loro molteplici qualità li rendono essenziali.