ایران کامپوزیت

صنعت كامپوزيت نيز مانند ساير رشته‌هاي فني به سرعت در حال پيشرفت است. قطعات كامپوزيت مي‌بايست در تيراژ بالاتر و كيفيت بهتر توليد شوند. اكنون ديگر جايي براي خطاهاي ناشي از توليد و از دست دادن زمان باقي نمانده است.

يكي از معضلاتي كه در صنعت كامپوزيت به ويژه در كاربردهاي خودرويي وجود دارد، رنگ كردن قطعات است. در اين مقاله كه برگرفته از مجلة JEC شمارة آوريل 2005 مي‌باشد، اين موضوع مورد بحث قرار گرفته است.

تاكنون گزارش‌هاي متعددي مبني بر گسترش كاربرد كامپوزيت‌هاي ترموپلاست يا گرمانرم منتشر شده است. به عنوان نمونه گزارش شده، رشد مصرف كامپوزيت‌هاي ترموپلاست، 9% و رشد مصرف كامپوزيت‌هاي ترموست، 3% بوده است و يا اينكه قوانين زيست محيطي اروپا، باعث تغيير الگوي مصرف از كامپوزيت‌هاي ترموست به كامپوزيت‌هاي ترموپلاست خواهد شد.

نانوتكنولوژي عكس العمل‌هاي متفاوتي را در ميان متخصصين مواد ايجاد كرده است. عده‌اي دنياي نانو را متفاوت از دنياي حقيقي و تا حدودي فعلاً غير كاربردي مي‌دانند و عده‌اي ديگر، نانوتكنولوژي را پيشتاز دنياي علمي آينده مي‌دانند كه در صنعت انقلابي به پا خواهد نمود.

درصد رزين و توزيع آن براي كنترل وزن و ضخامت اهميت فراواني دارد. اكثر قطعات هوافضا داراي تلورانس وزني 2% مي‌باشند.

رشته پيچي يك روش ساده و كارا براي توليد قطعات مدور مانند لوله و ظروف استوانه‌اي در اندازه‌هاي مختلف مي‌باشد.

در ابتدا فقط از الياف شيشه به عنوان تقويت كننده در اين فرآيند استفاده مي‌شد ولي امروزه براي قطعات با استحكام بالا از الياف كربن و براي قطعات چقرمه و سبك از الياف آراميد استفاده مي‌شود.

الياف تأمين كنندة خواصي چون استحكام كششي و ضربه، سفتي و مانند آن مي‏باشند ولي رزين تأمين كنندة خواص فيزيكي مانند آتشگيري، مقاومت در برابر شرايط جوي، هدايت حرارتي و مقاومت شيميايي مي‏‌باشند.

پالتروژن فرآيند پيوسته‌‏اي براي توليد انواع پروفيلهاي كامپوزيتي است. در اين فرآيند، الياف تقويت كننده را از يك حمام عبور مي‏دهند تا به رزين آغشته شود.

RTM يك فرآيند قالب بسته مي‌باشد. در اين فرآيند ابتدا الياف را در يك قالب دو كفة نر و ماده قرار مي‌دهند. سپس رزين مايع و كاتاليست توسط يك ميكسر ايستا مخلوط مي‌شوند و مخلوط آنها از طريق منافذ تزريق با يك فشار مختصر وارد قالب مي‌شود.

در جداول ذيل، متغيرهاي فرآيندي، مزايا و معايب، قيمت و مواد مورد مصرف در فرآيندها با هم مقايسه شده است.

ماده مورد استفاده در آميزه‌های SMC مخلوطي از الياف شيشه بريده شده و خميري از پلي استر غير اشباع مي‏باشد.

بطور كلي آميزه قالبگيري را مي‏توان مخلوطي از رزين، مواد پركننده، الياف تقويت كننده، آغازگر، رها ساز، رنگدانه، پايدار كننده و ديگر مواد افزودني دانست. اين آميزه‏ها معمولاً به شكلي كه مناسب براي قالبگيري نهايي است توليد مي‏گردند.

در تلاش براي افزايش اتوماسيون فرآيند دستي، روشهاي مختلف پاشش رزين ابداع شده‌اند. اين روشها با كاربرد رشته‌هاي (roving) ارزانتر، كاهش زمان اعمال رزين و آغشته سازي الياف و به حداقل رساندن اتلاف مواد، قيمت كلي كامپوزيت حاصل را كاهش مي‌دهند.

رزينهاي مورد استفاده دراين فرآيند معمولا پلي استر و اپوكسي هستند. با پاشش ژل كوت روي قالب مي‌توان يك سطح نهايي عالي ايجاد كرد.

بيشترين رزينهاي مورد استفاده، پلي استر و اپوكسي مي‌باشد. پلي استر بدليل قيمت ارزان، در دسترس بودن و سهولت كار، رزين مطلوبي محسوب مي‌شود. همچنين پلي استر به راحتي با رهاسازهاي استاندارد، از قالب جدا مي‌شود.

در اين روش، ابتدا رها ساز روي سطح قالب اسپري مي‌شود تا جدا كردن قطعه ساخته شده به سهولت انجام بگيرد. سپس ژل كوت روي آن اعمال مي‌شود تا سطح قطعه از نظر كيفيت و ظاهر، سطح مطلوبي باشد.

وينيل استرها محصول واكنش رزينهاي اپوكسي با اسيدهاي غير اشباع اتيلني ميباشند بجز حالات خاص، معمولا رزينهاي وينيل استر داراي انتهاي غير اشباع ميباشند. اين انتها ميتواند واكنش شبكهاي شدن را انجام دهد و نيز ميتواند پليمريزاسيون زنجيرهاي وينيل استر را انجام دهد و يا اينكه به همراه استايرن كوپليمر شود.

رزينهاي فنوليك از واكنش تراكمي فنلها و فرم آلدهيد تهيه ميشوند. مكانيزم واكنش بين فنل و فرم آلدهيد هنوز بطور كامل شناخته شده نيست. با اين وجود اين مشخص است كه واكنش شروع توسط فعال شدن حلقه بنزني با گروههاي هيدروكسيل مانند متيلول صورت ميگيرد.

رزينهاي پلي استرغير اشباع بطور گستردهاي در سراسر دنيا استفاده ميشوند. زنجير اصلي پليمري اين رزين داراي اتصالات استري ميباشد كه از واكنش تراكمي يك تركيب الكلي چند عاملي و يك اسيد چند عاملي مانند گليكول و اسيد فوماريك تهيه ميشود.

گالری

Template Design:Dima Group