أخبار

تُصنع المواد المركبة من ألياف مُقوّية ومادة بلاستيكية. ويُعدّ دور الراتنج في هذه المواد بالغ الأهمية، إذ يُحدّد اختياره سلسلة من خصائص عملية التصنيع، وبعض الخصائص الميكانيكية والوظيفية (كالخصائص الحرارية، وقابلية الاشتعال، ومقاومة الظروف البيئية، وغيرها). كما تُشكّل خصائص الراتنج عاملاً أساسياً في فهم الخصائص الميكانيكية للمواد المركبة. عند اختيار الراتنج، يتحدّد تلقائياً نطاق العمليات وخصائص المادة المركبة. يُعدّ الراتنج المتصلّب حرارياً من أكثر أنواع الراتنجات شيوعاً في المواد المركبة ذات المصفوفة الراتنجية، وذلك لسهولة تصنيعه. وتكون هذه الراتنجات سائلة أو شبه صلبة في درجة حرارة الغرفة، وهي تُشبه من حيث المبدأ المونومرات التي تُكوّن الراتنج اللدن حرارياً أكثر من الراتنج اللدن حرارياً نفسه في حالته النهائية. قبل معالجة الراتنجات المتصلبة بالحرارة، يمكن تشكيلها بأشكال مختلفة، ولكن بمجرد معالجتها باستخدام عوامل المعالجة أو المحفزات أو الحرارة، لا يمكن إعادة تشكيلها مرة أخرى لأن الروابط الكيميائية تتشكل أثناء المعالجة، مما يؤدي إلى تحويل الجزيئات الصغيرة إلى بوليمرات صلبة ثلاثية الأبعاد متشابكة ذات أوزان جزيئية أعلى.

توجد أنواع عديدة من الراتنجات المتصلبة بالحرارة، ومن أكثرها استخداماً الراتنجات الفينولية.راتنجات الإيبوكسيراتنجات بيس-هورس، راتنجات الفينيلالراتنجات الفينولية، إلخ.

(1) يُعدّ الراتنج الفينولي من الراتنجات المتصلبة حراريًا المبكرة، ويتميز بالتصاق جيد، ومقاومة عالية للحرارة، وخصائص عازلة جيدة بعد التصلب. ومن أبرز خصائصه مقاومة اللهب الممتازة، وانخفاض معدل انبعاث الحرارة، وانخفاض كثافة الدخان، وانخفاض سمية الغاز المنبعث عند الاحتراق. كما يتميز بسهولة تشكيله، ويمكن تصنيع مكونات المواد المركبة منه عن طريق القولبة، واللف، والتشكيل اليدوي، والرش، والسحب. ويُستخدم عدد كبير من المواد المركبة القائمة على الراتنج الفينولي في مواد الديكور الداخلي للطائرات المدنية.

(2)راتنج الإيبوكسييُعدّ راتنج الإيبوكسي من أوائل أنواع الراتنجات المستخدمة في هياكل الطائرات. يتميز بتنوع مواده، حيث يمكن الوصول إلى نطاق واسع من درجات حرارة المعالجة، من درجة حرارة الغرفة إلى 180 درجة مئوية، باستخدام عوامل معالجة ومسرعات مختلفة. يتمتع بخصائص ميكانيكية عالية، وتوافق جيد مع الألياف، ومقاومة للحرارة والرطوبة، ومتانة فائقة، وسهولة تصنيع ممتازة (تغطية جيدة، ولزوجة راتنج معتدلة، وسيولة جيدة، ونطاق ضغط مناسب، إلخ). كما أنه مناسب للتشكيل المشترك للمكونات الكبيرة، بالإضافة إلى كونه رخيص الثمن. إن سهولة تشكيله ومتانته الفائقة تجعله يحتل مكانة مرموقة بين راتنجات المواد المركبة المتقدمة.

(3)راتنج الفينيليُعرف هذا الراتنج بأنه من أفضل أنواع الراتنجات المقاومة للتآكل. فهو يتحمل معظم الأحماض والقلويات والمحاليل الملحية والمذيبات القوية. ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة الورق، والصناعات الكيميائية، والإلكترونيات، والبترول، والتخزين والنقل، وحماية البيئة، وبناء السفن، وصناعة إضاءة السيارات. يتميز هذا الراتنج بخصائص راتنجات البوليستر غير المشبعة والإيبوكسي، مما يمنحه خواص ميكانيكية ممتازة كراتنجات الإيبوكسي، وسهولة في عمليات التصنيع كراتنجات البوليستر غير المشبعة. إضافةً إلى مقاومته الفائقة للتآكل، يتميز هذا النوع من الراتنجات بمقاومة جيدة للحرارة. ويشمل أنواعًا قياسية، وأنواعًا تتحمل درجات الحرارة العالية، وأنواعًا مقاومة للهب، وأنواعًا مقاومة للصدمات، وغيرها. يعتمد استخدام راتنج الفينيل في البلاستيك المقوى بالألياف (FRP) بشكل أساسي على التشكيل اليدوي، وخاصةً في تطبيقات مقاومة التآكل. ومع تطور مركبات SMC، أصبح استخدامه في هذا المجال ملحوظًا للغاية.

(4) تم تطوير راتنج البزماليميد المعدل (المشار إليه براتنج البزماليميد) لتلبية متطلبات الطائرات المقاتلة الحديثة لمصفوفة الراتنج المركب. تشمل هذه المتطلبات: تصنيع مكونات كبيرة الحجم ومقاطع عرضية معقدة عند درجة حرارة 130 درجة مئوية، وما إلى ذلك. بالمقارنة مع راتنج الإيبوكسي، يتميز راتنج شوانغما بشكل أساسي بمقاومة فائقة للرطوبة والحرارة ودرجة حرارة تشغيل عالية؛ أما عيوبه فتتمثل في أن قابليته للتصنيع ليست بجودة راتنج الإيبوكسي، وأن درجة حرارة معالجته عالية (تتجاوز 185 درجة مئوية)، ويتطلب درجة حرارة 200 درجة مئوية، أو فترة طويلة عند درجة حرارة أعلى من 200 درجة مئوية.
(5) يتميز راتنج إستر السيانيد (qing diacoustic) بثابت عزل كهربائي منخفض (2.8 ~ 3.2) ومعامل فقد عزل كهربائي صغير للغاية (0.002 ~ 0.008)، ودرجة حرارة انتقال زجاجي عالية (240 ~ 290 درجة مئوية)، وانكماش منخفض، وامتصاص منخفض للرطوبة، وخصائص ميكانيكية وخصائص ربط ممتازة، وما إلى ذلك، وله تقنية معالجة مماثلة لراتنج الإيبوكسي.
في الوقت الحاضر، تُستخدم راتنجات السيانات بشكل أساسي في ثلاثة جوانب: لوحات الدوائر المطبوعة للرقمية عالية السرعة وعالية التردد، والمواد الهيكلية عالية الأداء لنقل الموجات، والمواد المركبة الهيكلية عالية الأداء للفضاء الجوي.

ببساطة، لا يرتبط أداء راتنج الإيبوكسي بظروف التصنيع فحسب، بل يعتمد بشكل أساسي على بنيته الجزيئية. تُعدّ مجموعة الجليسيديل في راتنج الإيبوكسي جزءًا مرنًا، يُمكنه تقليل لزوجة الراتنج وتحسين أداء العملية، ولكنه في الوقت نفسه يُقلل من مقاومة الراتنج المُعالَج للحرارة. تتمثل الطرق الرئيسية لتحسين الخصائص الحرارية والميكانيكية لراتنجات الإيبوكسي المُعالَجة في استخدام راتنجات ذات وزن جزيئي منخفض وتعدد الوظائف لزيادة كثافة التشابك وإدخال هياكل صلبة. بالطبع، يؤدي إدخال هيكل صلب إلى انخفاض الذوبانية وزيادة اللزوجة، مما يؤدي إلى انخفاض أداء عملية راتنج الإيبوكسي. يُعدّ تحسين مقاومة نظام راتنج الإيبوكسي للحرارة جانبًا بالغ الأهمية. من وجهة نظر الراتنج وعامل المعالجة، كلما زاد عدد المجموعات الوظيفية، زادت كثافة التشابك، وارتفعت درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg). تتضمن العملية المحددة استخدام راتنج إيبوكسي أو عامل معالجة متعدد الوظائف، واستخدام راتنج إيبوكسي عالي النقاء. تتمثل الطريقة الشائعة في إضافة نسبة معينة من راتنج الإيبوكسي أورثو-ميثيل أسيتالدهيد إلى نظام المعالجة، وهي طريقة فعالة ومنخفضة التكلفة. كلما زاد متوسط ​​الوزن الجزيئي، ضاق نطاق توزيع الوزن الجزيئي، وارتفعت درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg). طريقة التشغيل المحددة: استخدام راتنج إيبوكسي متعدد الوظائف أو عامل معالجة أو طرق أخرى ذات توزيع متجانس نسبيًا للوزن الجزيئي.

باعتبارها مادة راتنجية عالية الأداء تُستخدم في المواد المركبة، يجب أن تلبي خصائصها المتنوعة، مثل سهولة المعالجة والخصائص الحرارية والفيزيائية والميكانيكية، متطلبات التطبيقات العملية. تشمل سهولة تصنيع المادة الراتنجية قابليتها للذوبان في المذيبات، ولزوجة الانصهار (السيولة)، وتغيرات اللزوجة، وتغيرات زمن التصلب مع درجة الحرارة (نطاق المعالجة). يحدد تركيب الراتنج واختيار درجة حرارة التفاعل حركية التفاعل الكيميائي (معدل التصلب)، والخصائص الريولوجية الكيميائية (اللزوجة مقابل درجة الحرارة والزمن)، وديناميكا حرارة التفاعل الكيميائي (طارد للحرارة). تختلف متطلبات لزوجة الراتنج باختلاف العمليات. بشكل عام، في عملية اللف، تكون لزوجة الراتنج حوالي 500 سنتي بواز؛ وفي عملية السحب، تكون لزوجة الراتنج حوالي 800 إلى 1200 سنتي بواز. في عملية إدخال الراتنج بالتفريغ، تبلغ لزوجة الراتنج عادةً حوالي 300 سنتي بواز، وقد تكون أعلى في عملية نقل الراتنج بالحقن (RTM)، ولكنها لا تتجاوز 800 سنتي بواز عمومًا. أما في عملية ما قبل التشريب، فيُشترط أن تكون اللزوجة عالية نسبيًا، وتتراوح عادةً بين 30000 و50000 سنتي بواز. وبطبيعة الحال، ترتبط متطلبات اللزوجة هذه بخصائص العملية والمعدات والمواد نفسها، وهي ليست ثابتة. عمومًا، مع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض لزوجة الراتنج في نطاق درجات الحرارة المنخفضة؛ ومع ذلك، مع ارتفاع درجة الحرارة، يستمر تفاعل تصلب الراتنج أيضًا، ومن الناحية الحركية، يتضاعف معدل التفاعل مع كل زيادة قدرها 10 درجات مئوية، ولا يزال هذا التقريب مفيدًا لتقدير متى تصل لزوجة نظام الراتنج التفاعلي إلى نقطة لزوجة حرجة معينة. على سبيل المثال، يستغرق نظام راتنج ذو لزوجة 200 سنتي بواز عند 100 درجة مئوية 50 دقيقة لزيادة لزوجته إلى 1000 سنتي بواز، بينما يستغرق النظام نفسه حوالي 25 دقيقة لزيادة لزوجته الأولية من أقل من 200 سنتي بواز إلى 1000 سنتي بواز عند 110 درجة مئوية. لذا، يجب مراعاة اللزوجة ووقت التصلب عند اختيار معايير العملية. فعلى سبيل المثال، في عملية الحقن بالتفريغ، من الضروري التأكد من أن اللزوجة عند درجة حرارة التشغيل تقع ضمن نطاق اللزوجة المطلوب للعملية، وأن يكون عمر الراتنج عند هذه الدرجة كافيًا لضمان إمكانية استخدامه. باختصار، يجب مراعاة نقطة التصلب ووقت التعبئة ودرجة حرارة المادة عند اختيار نوع الراتنج في عملية الحقن. وينطبق الأمر نفسه على العمليات الأخرى.

في عملية التشكيل، يُحدد حجم وشكل القطعة (القالب)، ونوع التعزيز، ومعايير العملية، معدل انتقال الحرارة وانتقال الكتلة. تتصلب الراتنجات مُنتجةً حرارةً طاردةً للحرارة، ناتجةً عن تكوين روابط كيميائية. كلما زاد عدد الروابط الكيميائية المتكونة في وحدة الحجم في وحدة الزمن، زادت الطاقة المنبعثة. معاملات انتقال الحرارة للراتنجات وبوليمراتها منخفضة عمومًا. لا يُمكن لمعدل إزالة الحرارة أثناء البلمرة أن يُضاهي معدل توليدها. تُؤدي هذه الكميات المتزايدة من الحرارة إلى تسريع التفاعلات الكيميائية، مما يُؤدي في النهاية إلى فشل الإجهاد أو تدهور القطعة. يبرز هذا الأمر بشكلٍ أكبر في تصنيع الأجزاء المركبة ذات السماكة الكبيرة، ولذا يُعد تحسين مسار عملية التصلب أمرًا بالغ الأهمية. تُعزى مشكلة "تجاوز درجة الحرارة" الموضعي، الناتجة عن ارتفاع معدل الحرارة الطاردة للحرارة في تصلب ما قبل التشريب، واختلاف الحالة (مثل فرق درجة الحرارة) بين نطاق العملية الكلي ونطاق العملية الموضعي، إلى كيفية التحكم في عملية التصلب. يعتمد تحقيق "تجانس درجة الحرارة" في القطعة (خاصةً في اتجاه سُمكها) على ترتيب (أو تطبيق) بعض "التقنيات الأساسية" في "نظام التصنيع". بالنسبة للقطع الرقيقة، ونظرًا لتبدد كمية كبيرة من الحرارة في البيئة المحيطة، ترتفع درجة الحرارة تدريجيًا، وقد لا تكتمل عملية المعالجة في بعض الأحيان. في هذه الحالة، يلزم تطبيق حرارة إضافية لإتمام تفاعل التشابك، أي التسخين المستمر.

تُعدّ تقنية تشكيل المواد المركبة بدون استخدام الأوتوكلاف تقنيةً مُقارنةً بتقنية التشكيل التقليدية باستخدام الأوتوكلاف. وبشكلٍ عام، يُمكن تسمية أي طريقة لتشكيل المواد المركبة لا تستخدم معدات الأوتوكلاف بتقنية التشكيل بدون استخدام الأوتوكلاف. وحتى الآن، تشمل تطبيقات تقنية التشكيل بدون استخدام الأوتوكلاف في مجال الطيران والفضاء الاتجاهات التالية: تقنية ما قبل التشريب بدون استخدام الأوتوكلاف، وتقنية التشكيل السائل، وتقنية التشكيل بالضغط لما قبل التشريب، وتقنية المعالجة بالميكروويف، وتقنية المعالجة بشعاع الإلكترون، وتقنية التشكيل السائل بضغط متوازن. ومن بين هذه التقنيات، تُعدّ تقنية ما قبل التشريب خارج الأوتوكلاف (OoA) الأقرب إلى عملية التشكيل التقليدية باستخدام الأوتوكلاف، ولديها نطاق واسع من عمليات التشكيل اليدوية والآلية، لذا يُنظر إليها على أنها تقنية تشكيل الأقمشة غير المنسوجة التي يُحتمل تطبيقها على نطاق واسع. يُعدّ توفير ضغط كافٍ على مادة ما قبل التشريب، يفوق ضغط بخار أي غاز أثناء المعالجة، سببًا رئيسيًا لاستخدام جهاز التعقيم بالبخار (الأوتوكلاف) في تصنيع الأجزاء المركبة عالية الأداء، وذلك لمنع تكوّن المسام. ويُمثّل هذا التحدي الأساسي الذي يجب على تقنية ما قبل التشريب المُعالَج بالبخار (OoA) التغلب عليه. ويُعتبر التحكم في مسامية الجزء تحت ضغط الفراغ، وقدرته على الوصول إلى أداء الرقائق المُعالَجة في الأوتوكلاف، معيارًا هامًا لتقييم جودة ما قبل التشريب المُعالَج بالبخار وعملية تشكيله.

بدأ تطوير تقنية ما قبل التشريب OoA من تطوير الراتنجات. يرتكز تطوير راتنجات ما قبل التشريب OoA على ثلاثة محاور رئيسية: أولها التحكم في مسامية الأجزاء المصبوبة، كاستخدام راتنجات معالجة بتفاعل إضافي لتقليل المواد المتطايرة في تفاعل المعالجة؛ ثانيها تحسين أداء الراتنجات المعالجة لتحقيق خصائص الراتنج المتكونة بعملية الأوتوكلاف، بما في ذلك الخصائص الحرارية والميكانيكية؛ ثالثها ضمان سهولة تصنيع ما قبل التشريب، كضمان تدفق الراتنج تحت ضغط جوي، وضمان عمر لزوجة طويل، وفترة معالجة كافية في درجة حرارة الغرفة، إلخ. يجري مصنّعو المواد الخام أبحاثًا وتطويرًا للمواد وفقًا لمتطلبات تصميم محددة وطرق معالجة. تشمل التوجهات الرئيسية: تحسين الخصائص الميكانيكية، وزيادة وقت المعالجة الخارجية، وخفض درجة حرارة المعالجة، وتحسين مقاومة الرطوبة والحرارة. بعض هذه التحسينات في الأداء قد يكون متناقضًا، مثل الحصول على صلابة عالية ومعالجة في درجة حرارة منخفضة. عليك إيجاد نقطة توازن والنظر فيها بشكل شامل!

إلى جانب تطوير الراتنج، تُسهم طريقة تصنيع الألياف المُشَرَّبة مسبقًا في تطوير تطبيقاتها. وقد أظهرت الدراسة أهمية قنوات التفريغ في الألياف المُشَرَّبة مسبقًا لإنتاج صفائح مُصفَّحة عديمة المسامية. كما أظهرت دراسات لاحقة أن الألياف المُشَرَّبة مسبقًا شبه المُشَرَّبة تُحسِّن نفاذية الغازات بفعالية. تُشَرَّب الألياف المُشَرَّبة مسبقًا شبه المُشَرَّبة بالراتنج، وتُستخدم الألياف الجافة كقنوات لتصريف الغازات. ويمكن تصريف الغازات والمواد المتطايرة المُشاركة في معالجة القطعة عبر هذه القنوات، بحيث تكون مسامية القطعة النهائية أقل من 1%.
تُصنّف عملية التغليف بالتفريغ الهوائي ضمن عمليات التشكيل غير المُعقّمة (OoA). باختصار، هي عملية تشكيل تُغلّف المنتج بين القالب وكيس التفريغ الهوائي، ثم يُضغط المنتج بالتفريغ الهوائي لجعله أكثر تماسكًا وذو خصائص ميكانيكية أفضل. وتُعدّ عملية التصنيع الرئيسية هي

أولًا، يُوضع عامل فصل أو قماش فصل على قالب التشكيل (أو لوح الزجاج). يُفحص المُشَرَّب المُسبق وفقًا لمعاييره، ويشمل ذلك بشكل أساسي كثافة السطح، ومحتوى الراتنج، والمواد المتطايرة، وغيرها من المعلومات. يُقطع المُشَرَّب المُسبق إلى الحجم المطلوب. عند القطع، يجب الانتباه إلى اتجاه الألياف. عمومًا، يجب ألا يتجاوز انحراف اتجاه الألياف درجة واحدة. يُرقم كل وحدة تشكيل ويُسجل رقم المُشَرَّب المُسبق. عند وضع الطبقات، يجب وضعها بدقة وفقًا لترتيب التشكيل المطلوب في سجل التشكيل، ويجب توصيل غشاء البولي إيثيلين أو ورق الفصل على طول اتجاه الألياف، مع إزالة فقاعات الهواء على طول اتجاه الألياف. تُستخدم مكشطة لفرد المُشَرَّب المُسبق وكشطه قدر الإمكان لإزالة الهواء بين الطبقات. أثناء التشكيل، قد يكون من الضروري أحيانًا وصل المُشَرَّب المُسبق، ويجب أن يكون الوصل على طول اتجاه الألياف. في عملية التوصيل، يجب تحقيق التداخل، سواءً كان طفيفًا أو كبيرًا، مع مراعاة تداخل خطوط التوصيل بين الطبقات. عادةً، تكون فجوة التوصيل في مادة ما قبل التشريب أحادية الاتجاه 1 مم؛ أما في مادة ما قبل التشريب المضفرة، فيُسمح فقط بالتداخل دون توصيل، ويتراوح عرض التداخل بين 10 و15 مم. بعد ذلك، يُراعى الضغط المسبق بالتفريغ، وتختلف سماكة الضخ المسبق حسب المتطلبات. والهدف من ذلك هو تفريغ الهواء المحبوس في الطبقات والمواد المتطايرة في مادة ما قبل التشريب لضمان جودة المكونات الداخلية. ثم تأتي مرحلة وضع المواد المساعدة والتغليف بالتفريغ. إغلاق الكيس ومعالجته: الشرط النهائي هو منع تسرب الهواء. ملاحظة: غالبًا ما يكون موضع تسرب الهواء هو وصلة مانع التسرب.

نحن ننتج أيضًاألياف زجاجية مباشرة,حصائر من الألياف الزجاجية، شبكة من الألياف الزجاجية، وخيوط منسوجة من الألياف الزجاجية.

اتصل بنا :

رقم الهاتف: +8615823184699

رقم الهاتف: +8602367853804

Email:marketing@frp-cqdj.com