كم تعرف عن ملفات FRP؟

عملية FRP Pultrusion هي عملية تشكيل بالضغط لمركبات الألياف المدعومة (Fiber Reinforced Polymer).

تدفق عملية FRP Pultrusion

● وضع الألياف: يتم فك الألياف المستمرة (مثل ألياف الزجاج، ألياف الكربون، إلخ) عبر رف ومن ثم وضعها على قالب وفقًا لتوزيع ومحتوى الألياف.

● نقع الألياف في الراتنج: تمر الألياف عبر حمام من الراتنج لضمان نقعها بالكامل في الراتنج. يكون الراتنج عادةً من نوع الراتنج المتماسك حراريًا، مثل راتنج البوليستر غير المشبع، راتنج الإيبوكسي، إلخ.

● عملية التشكيل: تمر الألياف المنقوعة في الراتنج عبر جهاز تشكيل، مما يؤدي إلى تشكيل شكل المنتج بشكل أولي مع التخلص من الراتنج والهواء الزائد.

● السحب والتشكيل: يتم سحب الألياف المتشكلة مسبقًا عبر قالب ساخن بواسطة جهاز سحب. داخل القالب، يخضع الراتنج لتفاعل التصلب عند درجات حرارة عالية، مما يؤدي إلى تصلب المنتج وتشكيله.

● القطع: يتم قطع المنتج المتصلب إلى الطول المثالي للحصول على المنتج النهائي.

مزايا عملية السحب القوي

● كفاءة إنتاج عالية: يمكن إنتاجها بشكل مستمر، سريع، ومناسب للإنتاج على نطاق واسع.

● جودة منتج مستقرة: نسبة ألياف عالية وتوزيع موحد، خواص ميكانيكية جيدة، أبعاد دقيقة وجودة سطح ممتازة.

● استغلال عالٍ للمواد: نظريًا لا يتم إنتاج أي نفايات، ويمكن أن تصل نسبة استخدام المواد إلى أكثر من 95%.

● سهولة التصميم: يمكن تصميم طبقات الألياف ونظام الراتينج بسهولة حسب متطلبات العميل مع الحفاظ على خواص ميكانيكية مختلفة ومتطلبات بيئية.

تطبيقات ملفات الضغط المركب (FRP)

● مجال البناء: ملفات النوافذ والأبواب، وألواح السقف والجدران، والهياكل الجسرية وغيرها.

● مجال النقل: قطع السيارات، وأجزاء النقل عبر السكك الحديدية.

● مجال الطاقة: شفرات توربينات الرياح ومعدات الكابلات.

●以及其他 معدات مقاومة للكيميائيات.

راتينجات شائعة لعملية الـ FRP Pultrusion.

في عملية الـ FRP pultrusion، تشمل الراتينجات الشائعة راتينج البوليستر غير المشبع، وراتينج الإيبوكسي، وراتينج الفينيل الإستر. تؤثر الراتينجات المختلفة بشكل كبير على عملية الـ FRP pultrusion وخواص المادة، وبالتحديد كما يلي:

الراتنج البوليستر غير المشبع له لزوجة منخفضة، ويمكنه نفاذ الألياف بشكل جيد في عملية السحب المستمر (pultrusion)، ويمكن التحكم بدقة في وقت تكوين الراتنج عن طريق ضبط كمية المبادئ النشطة والمحفزات، مما يجعله مناسبًا لإنتاج السحب المستمر. ومع ذلك، فإن الانكماش النسبي الكبير أثناء عملية التصلد قد يسبب إجهادًا داخليًا في المنتج، مما يتطلب الانتباه إلى تصميم القالب وتعديل معلمات العملية في عملية السحب المستمر لتجنب تشوه أو تشقق المنتج. تحتوي ملفات FRP المصنوعة من الراتنج البوليستر غير المشبع على خصائص ميكانيكية جيدة، مع قوة شد عالية وقوة انحناء ويمكنها تلبية متطلبات الاستخدام للمكونات الهيكلية العامة. يمكنها مقاومة تآكل الأحماض والقواعد والأملاح العامة، لكن الأداء قد ينخفض في البيئات ذات التآكل العالي. الأسعار الاقتصادية وبأسعار معقولة تجعلها تُستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل المكونات البنائية العامة والمنتجات الاستهلاكية.

يتميز الراتينج الإيبوكسي بسلاسة جيدة في الحالة السائلة، مما يضمن ترطيب الألياف بشكل كامل وتكوين رابطة جيدة. سرعة التصلب نسبية بطئ، عادة ما تتطلب درجات حرارة أعلى وأوقات أطول للتصلب، وهو ما يساعد في التحكم في العملية وتقليل العيوب. الراتينج الإيبوكسي بعد التصلب يتمتع بقوة ونسبة مرونة عالية، والخصائص الميكانيكية مثل الشد، الانحناء والضغط ممتازة. قوة الالتصاق مع الألياف يمكن أن تنقل الإجهادات بكفاءة، مما يحسن الأداء الكلي للمواد المركبة ويعطي المنتج مقاومة جيدة للإجهاد المتكرر. الراتينج الإيبوكسي المستخدم في مواد FRP لديه تحمل جيد أمام معظم المواد الكيميائية، ويمكنه الحفاظ على أداء مستقر في البيئات ذات التآكل العالي، ويستخدم عادةً في الوقاية من التآكل الكيميائي والهندسة البحرية وغيرها من المجالات. كما أنه يمتلك خصائص عزل كهربائي جيدة وخواص ديكتريكية، ويمكن استخدامه كمواد عازلة كهربائيًا.

تجمع راتنج الإستر الفينيل بين قابلية المعالجة الجيدة لراتنج البوليستير غير المشبع وبعض المزايا الأداء لراتنج الإيبوكسي. القوة والمتانة العالية تجعل منتجات FRP أقل عرضة للتلف تحت التأثيرات الخارجية الكبيرة، مع أداء يقع بين راتنج البوليستير غير المشبع وراتنج الإيبوكسي. لديه مقاومة تآكل ممتازة، خاصةً القوة العالية للمقاومة، ويُستخدم عادةً في مجالات الكيمياء والحماية البيئية وغيرها لإنتاج المعدات والأنابيب المقاومة للتآكل. أثناء الاستخدام طويل الأمد، يمكنه الحفاظ على استقرار الأداء الجيد ولا يتأثر بسهولة بالعوامل مثل الأشعة فوق البنفسجية والتغيرات في درجات الحرارة.