مقاله فرآیند ساخت کامپوزیت ها

این مقاله با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است

موضوع : مقاله فرآیند ساخت کامپوزیت ها

رزينها وظيفه نگهداري و انتقال بار به الياف را دارا مي باشند و همينطور الياف را از اثرات محيط دور نگه مي دارند در حالت عمومي دو نوع رزين وجود دارند كه شامل ترموپلاستيكها و ترموستها مي باشند ارتوفتاليك Ortho ايزوفتاليك ISO ديسايكلوپنتادين DCPD كلورنديكس و بيس فنول هر يك از موارد ذكر شده مي توانند پايه اي براي ساخت يك رزين باشند كه بسته به نوع و محل استفاده مي توان يكي از موارد بالا را به عنوان پايه قرار داد و رزين پلي‌استر مناسب را ساخت كه در زير چند مورد از پايه قرار گرفتن هر يك از موارد بالا ذكر شده است پايه ارتوفتاليك رزينهايي كمه بر پايه ارتوفتاليك ساخته مي شود را مي توان رزينهاي همه منظوره ناميد زيرا جز پلي استرهاي ارزان قيمت مي باشد و اغلب در جاهائيكه نياز به مقاومت مكانيكي بالا مقاومت به خوردگي و دماهاي بالا مورد نياز باشد به كار برده مي شود و عموماً با درصد استيرن بين 35 درصد تا 45 درصد فرموله مي شوند

پايه ايزوفتاليك از اين نوع رزين زماني استفاده مي شود كه مقاومت به خوردگي بالاتر و دماي بالاتري نسبت به حالت قبل مورد نياز باشد و در ضمن نياز به مونواستيرن بيشتري براي رسيدن به ويسكوزيته مناسب مي باشد تا هم كار كردن با رزين را راحت تر كند و هم خواص مقاومت به خوردگي در رزين ايجاد نمايد و معمولاً درصد استيرن بين 42% تا 50% براي اين مواد مناسب مي باشد البته با توجه به اينكه اين مواد داراي خواص مكانيكي مناسب تري نسبت به نوع قبل مي باشند اما داراي قيمتي حدوداً 10 الي 20 درصد گران تر از نوع بالا مي باشد

پايه ديسايكلو پنتادين DCPD معمولاً از اين نوع رزين در مواردي استفاده مي شود كه بخواهيم صافي سطح مناسب و پرداخت سطح جهت كارهاي تزئيناتي داشته باشيم از ويژگيهاي مناسب اين رزين مي توان از انقباض حجمي كم در زمان عمل آوري نياز به استيرن كم تر براي عمل آوري حدود 35% تا 38% كمترين برجستگي هاي سطحي در كل سطح پرداخت شدهت نام برد و معايب آن را مي توان خواص مكانيكي اندكي كم تر از رزينهاي پايه ارتو صلب بودن و چقرمگي زياد نسبت به رزينهاي ديگر گران قيمت‌تر بودن و بوجود آمدن اتصال ثانويه در هنگام عمل آوري آن دانست

معمولاً اين رزين dcpd با رزينهاي وينيل استر ايزو و يا ارتو مخلوط مي شود تا هم خواص DCPD ارتقا يابد و هم قيمت رزين كاهش پيدا كند پايه كلورنديكس و بيس فول از اين نوع رزين در جاهايي كه مقاومت به خوردگي نياز باشد استفاده مي شود و در مواردي مانند مخازن شيميايي خراشنده ها دودكشها و… مورد مصرف دارند افزودنيها به رزين مونومر موادي مي باشند كه جهت پايين آوردن غلظت رزين و شركت در پليمريزاسيون با گروه اصلي پليمر و رزين در رزينها استفاده مي شود كه از انواع آنها مي توان استيرن و ميتيل متاكريليت را نام برد شروع كننده ها از مواد افزودني به رزينها مي توان شروع كننده ها را نام برد اين مواد باعث بوجود آمدن فرايندي به نام پليمريزاسيون راديكال آزاد مي شوند شروع كننده ها ملكولهاي راديكال آزاد را متلاشي كرده و باعث فرايند اتصال متقاطع ملكولهاي پلي استر با ملكولهاي استيرن در رزين مي شوند و از انواع آنها مي توان از پراكسيد كتن پراكسيدهاي استن پراكسيدهاي بنزوئيل و هيدروپراكسيد كويمون نام برد پيش برنده ها بدليل اينكه شروع كننده ها سرعت كافي در عمل آوري رزين ندارند براي بهبود اين زمان از مواد پيش برنده استفاده مي كنند جنس اين مواد معمولاً از نمكهاي فلزي يا از تركيبات آمين مي باشد كه با شروع كننده واكنش داده و باعث تجزيه راديكالهاي آزاد مي شوند و در نتيجه راديكالهاي آزاد شروع به پيشبرد فرايند پليمريزاسيون مي‌كنند از متداول ترين پيش برنده هايي كه با شروع كننده پراكسيد كتن استفاده مي‌شود مي توان نفتانات كبالت يا اكتوايت كبالت را نام برد

بازدارنده ها در مواردي مانند استيرن خام و رزين پلي استر كه بدون افزودن شروع كننده عمل پليمريزاسيون به طور خودكار شروع مي شود نمي توان پليمريزاسيون را متوقف كرد بنابراين يك بازدارنده لازم است تا راديكالهاي آزاد را مصرف كند و باعث عمل آوري رزين شود از انواع بازدارنده ها مي توان هيدروكوئنيون HQ تريتاري بوتيل اكتول TBE و توليد هيدروكوئينون THQ را نام برد

از ديگر افزودنيهاي رزين مي توان تيكسوتروفها جهت جلوگيري از شره چكيده شدن مواد درون قالب فيلرها جهت بهبود خاصيت رزين و كاهش هزينه ها رنگدانه‌ها و عوامل رنگ زا جهت كارهاي تزئيني تاخير اندازهاي آتش جهت كاهش خطرات آتش سوزي فرونشاننده ها جهت جلوگيري از انتشار استيرن بازدارنده هاي اشعه ماوراء بنفش جهت جلوگيري از آسيبهاي نورخورشيد به سطح قطعه و افزودنيهاي رسانا كاهش سارژ الكتريكي و مقدور ساختن رنگرزي الكترواستاتيك را نام برد

الياف تقويت كننده فيبرها الياف فايبرگلاس الياف شيشه بيش از 90 درصد الياف به كار رفته در پلاستيكهاي تقويت شده مي‌باشند و علت اين امر ارزان بودن توليد اين الياف داشتن خواص مكانيكي مناسب مقاومت شيميايي خوب و قابليت انجام فرايند ساخت خوب مي باشد

اين الياف را مي توان از طريق اكسترود نمودن شيشه مذاب با قطري بين 5 تا 25 ميكرون بدست آورد سپس اين الياف را بوسيله يك آهار پوشش مي دهند تا مقاومت به سايش بيشتري پيدا كنند و اتصال مناسب تري بين رزين و الياف شيشه در حين آغشته سازي انجام مي گيرد و سپس به صورت رشته هاي 102 204 تاري با همه ديگر تركيب مي شوند از انواع الياف شيشه مي توان موارد زير را نام برد الياف شيشه نوع Eglass E شيشه آهكي بروسيليكات آلومينيوم متداول ترين تقويت كننده به كار رفته در صنعت كامپوزيت به خاطر خواص استحكامي خوب و مقاومت به پوسيدگي در مقابل آب مي باشد

فرايند ساخت كامپوزيتها

فهرست مطالب

قالبگيري باز قالبگيري تماسي

قالبگيري بسته

قالبگيري فشاري

قالبگيري باز

روش لايه گذاري دستي

روش فيلامنت وايندينگ

قالبگيري بسته

روش كششي

مواد مورد استفاده در كامپوزيتها

رزينها

الياف تقويت كننده فيبرها

الياف فايبرگلاس

الياف پليمري

الياف كربني

تقويت كننده هاي بافته شده

نگاه اجمالي بر روش المان محدود و استفاده از آن در Ansys

تاريخچه Ansys

معرفي محيط Ansys