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Neue Produkte:Pultrudierter glasfaserverstärkter Kunststoff (FRP)

FRP steht für Fiber Reinforced Plastic oder Fiber Reinforced Polymer. FRP besteht aus einem bestimmten Polymer, das mit Fasern verstärkt wurde. Faserzusammensetzungen basieren typischerweise auf Glas, Kohlenstoff oder Aramid, während das Polymer normalerweise ein Epoxid-, Vinylester- oder Polyester-Duroplast ist. FRP verwendet das Fasermaterial speziell, um die Festigkeit des ursprünglichen Harzes (auch als Matrix bezeichnet) mechanisch zu verbessern. Inwieweit Festigkeit in faserverstärkten Kunststoffen erreicht wird, hängt von den mechanischen Eigenschaften beider Faser und Matrix, ihre Konzentrationen relativ zueinander, sowie die Faserlänge und Orientierung/Richtung innerhalb der Matrix.

Es gibt eine Vielzahl von Umformverfahren, bei denen verstärkendes Fasermaterial mit der Matrix kombiniert wird, um eine Form aus faserverstärktem Kunststoff (FRP) zu ergeben. Solche Verfahren umfassen Blasenformen, Formpressen, Autoklavieren/Vakuumbeutel, Dornumwickeln, Nassauflegen, Zerhackerpistole, Filamentwickeln und Pultrusion. Im Mittelpunkt dieses Artikels soll die Pultrusion stehen, da sie bei Craftech Industries zum bevorzugten Herstellungsverfahren für faserverstärkte Kunststoffe geworden ist.

Was ist Pultrusion?

Einfach gesagt, Pultrusion ist ein Formverfahren, bei dem verstärkendes Fasermaterial wie Glasfaserroving, Matte oder Gewebe durch ein nasses Harzbad (typischerweise Polyester oder andere duroplastische Harzmatrizen) gezogen wird, in dem das gesamte Material gründlich mit dem flüssiges Harz. Die resultierende Benetzungsfaser wird in die gewünschte Form gebracht und durch eine beheizte Stahlmatrize „gezogen“. Im Inneren der Matrize beginnt der Härtungsprozess mit der präzisen Kontrolle erhöhter Temperaturen. Das Laminat verfestigt sich in der exakten Hohlraumform der eingesetzten Matrize, während es kontinuierlich durch die Pultrusionsvorrichtung „gezogen“ wird. Siehe Video unten.

Glasfaser-Roving bietet die hohe Längsfestigkeit von pultrudierten Produkten. Außerdem liefert das Roving die erforderliche Zugfestigkeit, um die anderen Verstärkungen (wie Matte) durch die Matrize zu ziehen. Endlosstrangmatten bieten das hohe Maß an querverlaufenden physikalischen Eigenschaften, die bei pultrudierten Produkten beobachtet werden. Es ist wichtig zu beachten, dass die Glasfaserverstärkungen normalerweise nahe der Oberfläche des Produkts erscheinen, da es sich bei der Pultrusion um ein Niederdruckverfahren handelt. Dies kann das Aussehen, die Widerstandseigenschaften oder die Handhabung der faserverstärkten Kunststoffprodukte beeinträchtigen. Oberflächenschleier können der Laminatkonstruktion hinzugefügt werden, um die Fasern von der Oberfläche zu verdrängen und ein harzreiches Finish hinzuzufügen.

Warum pultrudierte faserverstärkte Kunststoffe verwenden?

Faserverstärkte Kunststoffe haben viele wünschenswerte Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf Festigkeit und chemische Beständigkeit. Viele Konstrukteure entscheiden sich für das Pultrusionsverfahren, weil es Produkte liefert, die durch ihre hohe Festigkeit, Leichtigkeit und Wartungsfreiheit viele moderne Probleme lösen.

FUNKTIONEN

BESCHREIBUNG

VORTEILE

 Stärke

Einheitenfestigkeit bei Zug, Biegung und Druck ist etwa 20-mal höher als die von Stahl, wenn die Eigenschaften auf der Basis der Einheitsdichte kombiniert werden.
  • Strukturelles Design
  • Optionale Stärke in gewünschter Richtung
  • Außergewöhnlich hohe Schlagfestigkeit

Leicht

Die Dichte von FRP beträgt ungefähr 20 % von Stahl und 60 % von Aluminium.
  • Höhere Leistung bei weniger Gewicht
  • Reduzierte Frachtkosten
  • Reduzierter Betriebsenergiebedarf
  • Reduzierte Arbeitskosten für Installationen
  • Einfache Handhabung/Einfache Installation

Korrosionsbeständigkeit

FRP wird von einer Vielzahl korrosiver Chemikalien und Umgebungen nicht beeinflusst.
  • Minimale Wartungskosten
  • Langfristige Sicherheit
  • Installationsdauer und verlängerte Lebensdauer
  • Speichermöglichkeiten im Freien
  • Geringeres Kosten-Leistungsverhältnis

Elektrische Isolierung

Strukturelle Festigkeit und Steifigkeit werden durch dielektrisches Material gewährleistet.
  • Weniger Komponenten für Baugruppen
  • Nicht magnetisch
  • Berechenbare Dämmwerte

Teilekonsolidierung

Viele Einzelkomponenten lassen sich zu einem größeren Profil kombinieren.
  • Reduzierte Montagekosten
  • Reduzierter Lagerbestand
  • Glatte aerodynamische Oberflächen
  • Verbesserte Zuverlässigkeit

Dimensionsstabilität

Dehnungs-, verwindungs- und quellbeständig über einen weiten Temperatur- und Belastungsbereich.
  • Reduzierter Schaden an Strukturbaugruppen
  • Enge Toleranzen

Wärmedämmung

Niedrige Wärmeleitfähigkeit von 1/250 von Aluminium; 1/60 aus Stahl
  • Reduzierte Isolationsdickenanforderungen
  • Reduzierter Energiebedarf
  • Keine Kondensationsprobleme

Diese attraktiven Eigenschaften machen FRP zur bevorzugten Wahl von Verbundwerkstoffen für viele Anwendungen in Branchen wie Bau/Industrie, Automobil, Verbraucher, Abwasserbehandlung, Elektrotechnik und Schifffahrt, um nur einige zu nennen. Einige spezifische Anwendungen in diesen Branchen sind wie folgt:

Bau/Industrie

Automobil

Verbraucher

Abwasserbehandlung

Elektrisch

Marine

Viele faserverstärkte Kunststoffprodukte sind erhältlich. Wählen Sie aus Standard-Polyester, feuerhemmendem Polyester oder feuerhemmendem Vinylester für noch höhere Leistungsanforderungen. Durch die Vielseitigkeit des Pultrusionsverfahrens können Harzmischungen, Verstärkungsanteile und deren Kombination ergänzt werden, um bestimmte Eigenschaften in einem Profil zu erreichen.

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