البوليمر المقوى بالألياف ( FRP ) عبارة عن بلاستيك مركب مصنوع من مصفوفة أو مادة لاصقة معززة بمادة ليفية. لذلك، تتطلب عملية FRP خطوتين : تصنيع المواد الليفية وربط المواد بالبلاستيك البوليمر.

تصنيع الألياف
يتم تصنيع التشكيلات الليفية من خلال الحياكة والحياكة والخياطة والحياكة. يستخدم النسيج لصنع ألياف ثنائية وثلاثية الأبعاد ومناسبة لتصنيع منتجات عالية القيمة وضيقة. ومع ذلك، فإنه ينطوي أيضا على أوجه قصور. أولاً، نسج الألياف متعددة الطبقات يستغرق وقتًا طويلاً ومكلفًا. بالإضافة إلى ذلك، من الصعب صنع الأقمشة ذات اتجاه الألياف في أي زاوية أخرى غير 90 درجة.

النسيج أفضل بكثير في هذا الصدد لأنه يسمح للألياف بمحاذاة بعضها البعض بزاوية 45 درجة. من خلال الحياكة من خطوتين، يمكن للمصنعين صنع التشكيل من أي شكل تقريبًا.

عادة ما تنتج الحياكة أقمشة ثنائية الأبعاد، ولكن يمكن أيضًا إنتاج أقمشة متعددة الطبقات باستخدام آلات مجهزة بأسرّة إبرة متعددة.

يمكن القول إن الخياطة هي التقنية الأكثر مباشرة لتصنيع التشكيل، وقد تم الإشادة بها بشدة على قابليتها للتطبيق في الغرز الجاف والجاف.

عملية التشكيل
الترابط بين الألياف والبلاستيك البوليمر هو الجزء الثاني والأكثر أهمية في تصنيع FRP. يمكن تحقيق ذلك من خلال عمليات مختلفة، بما في ذلك قولبة الضغط، قولبة الوسادة الهوائية، الرقائق الرطبة، قولبة المغزل، بندقية المروحية، الأوتوكلاف وأكياس الفراغ، لف الخيوط، pultrusion.

نحن نركز على pultrusion، والتي يمكن القول أنها الطريقة الأكثر شعبية لإنتاج FRP.

ما هو الضغط؟
Pultrusion هي تقنية تصنيع تصنع شكل هيكل FRP المستمر دون تغيير المقطع العرضي.

عادة، يشمل pultrusion سحب المواد الخام ( غطاء سطح البوليمر، ألياف تقوية النسيج، تركيبات الراتنج، إلخ ) على قالب صب معدني ساخن.

وعادة ما يكون التسليح في شكل متواصل، مثل تجويف أو تجويف الألياف الزجاجية من عمود مجوف، أو حصير متواصل.

يتم استخدام خليط الراتنج لتشريب مادة التسليح، ويتم تشكيل مادة التشريب وتمريرها من خلال قالب فولاذي ساخن. تبدأ الحرارة في تفاعل حفاز لعلاج الراتنج بحيث يكون له محيط صلب يحاكي شكل التجويف.

وتستخدم عملية الضغط على البثق في مجموعة من التطبيقات في صناعات مختلفة، حيث يمكن التلاعب بها لتقليد الخصائص المفيدة وتجاهل الخصائص الرديئة للمواد التقليدية.

هناك العديد من الاختلافات في عملية pultrusion، من استخدام أدوات السحب الترددية إلى أدوات السحب المجنزرة، ولكن المفاهيم الأساسية لجميع العمليات هي نفسها بشكل أساسي.

فشل عملية pultrusion
المرحلة الأولى : ترطيب الراتنج
يتم وضع المواد المقواة بالألياف في بكرة لوحة حبلا مستمرة ( CSM ) وتسليمها في شكل لفة، مقسمة إلى العرض المطلوب. أما العمل المتعلق ببكرة CSM فيتمثل أساساً في تصنيف حديد التسليح قبل إرساله إلى لوحة التوجيه.

من ناحية أخرى، تقوم لوحة التوجيه بوضع منصات التجويف والانتشار قبل دخول منصات التجويف والانتشار إلى حمام الراتنج السائل. حمام الراتنج هو مزيج من الراتنج، المحفز، الحشو، عامل الترطيب والأصباغ.

تم تصميم الجزء الداخلي من خزان راتنج pultrusion لتحسين ترطيب التعزيز. من خلال الحفاظ على فصل مادة التعزيز في حمام الراتنج، يمكن تحسين الترطيب بشكل أكبر.

عندما تغادر التسليحات المبللة الحمام، يتم تشكيلها في وسادات مسطحة قبل وضعها في المشكل.

المرحلة الثانية : التشكيل الأولي
في آلة التشكيل، يتم إعادة تشكيل وسادة التسليح والتجويف لتكون قريبة من التجويف قدر الإمكان. هذه هي المهمة الرئيسية لآلة التشكيل : قم بتشكيل مادة حديد التسليح قبل دخولها.