مطالعه پالتروژن گرمانرم براي توليد محصول لوله‌اي با استفاده از پيش‌آغشته‌ها

Investigation of thermoplastic pultrusion for tubular product production using prepregs

پالتروژن يك فرآيند توليد پيوسته براي ساخت قطعات كامپوزيتي تقويت شده با الياف ممتد و با مقطع ثابت است. اين فرآيند معمولا براي ساخت كامپوزيت‌هاي با پايه پليمري گرماسخت به‌كار مي‌رود. در سال‌هاي اخير پالتروژن كامپوزيت‌هاي گرمانرم نيز توسعه يافته و سهم بالايي از قطعات پالترود شده را به‌خود اختصاص داده‌اند. ويژگي گرمانرم‌هاي پالترود شده، چقرمگي و ضربه‌پذيري بالا، قابليت بازيافت، استحكام كششي بالا به‌دليل استفاده از الياف ممتد و مقاومت خمشي بالا مي‌باشد. هدف از اين تحقيق، بررسي پارامترها و انتخاب مقادير مناسب پارامترها براي طراحي و ساخت قالب پالتروژن براي توليد پروفيل لوله‌اي پالترود شده كامپوزيتي و دستيابي به محصولي پيوسته، با ويژگي‌هايي هم‌چون صافي سطح قابل قبول، هندسه يكنواخت، آغشتگي مناسب الياف تقويت‌كننده و زمينه پليمري مي‌باشد. بدين منظور ابتدا پيش‌آغشته‌هاي مفتولي از الياف پيوسته شيشه و پلي‌اتيلن با چگالي بالا با شرايط مختلف توليد شده است. كسر حجمي الياف، كسر حجمي حباب اندازه‌گيري شده و عكس‌هاي ميكروسكوپي براي بررسي كيفي آغشتگي تهيه شده‌اند. در نهايت با انتخاب بهترين پيش‌آغشته، پروفيل لوله‌اي به‌كمك قالب طراحي شده خاص كه امكان توليد لوله با پيش آغشته‌هاي مفتولي را فراهم مي كند، توليد شده است. همچنين از نمونه‌هاي توليد شده آزمايش مكانيكي خمش سه نقطه‌اي نيز گرفته شد.

Pultrusion is the continues process for production of composite constant cross section profiles that reinforced by continues unidirectional fibers or fabrics. Usually this process is used for production of thermoplastic composites. Recently pultruded thermoplastic composites are considered. Pultruded Thermoplastic composites are considered because high resistance to impact, high tensile strength, Recyclability and high strength of bending. Objective of this paper is the investigation of production parameters and determine of these Parameter values to die design and production of tubular pultruded composite and achieving to valid product with Acceptable surface roughness, uniform geometry and good impregnation between thermoplastic resin and glass fiber. For this purpose, first wire prepreg has been produced from Glass fiber continuous roving and high density polyethylene (HDPE) granules in deferent production parameters. Volume fraction of voids and glass contents measured in each prepreg and impregnation was investigated from microscopic photos qualitatively. Finally, choosing the best prepreg, tubular profile produced using pultrusion die that designed specifically to help production of tubular profile from Prepared prepreg. Also, the three point bending mechanical test was performed from the sles produced.