复合材料产品与传统材料有很大不同。它们的结构特性主要来自纤维增强。
具有高抗拉强度的细玻璃纤维很容易损坏。另一方面，大多数聚合物树脂的拉伸强度较弱，但非常坚韧和可塑。
然而，当纤维和树脂结合在一起时，它们各自抵消了对方的弱点，从而形成一种比单独的成分更坚固、更有用的材料。
拉挤复合材料由两种截然不同的成分组成——纤维和基质（主要是聚合物树脂）。当组合在一起时，它们构成了一种新材料。重量轻和抗拉强度高等特性不断推动复合材料进入新的应用领域。
此类材料提供低热膨胀系数 (CTE) 并提供良好的振动阻尼。拉挤产品具有抗疲劳性，具有设计灵活性，可显着减少特定应用所需的零件数量。
这导致成品需要更少的原材料以及更少的接头和紧固件。一个额外的好处是设置和安装所需的时间更少。这些特性使其成为专业应用的理想选择。
让我们来看看它们是如何制作的。
拉挤产品是如何制造的
什么是拉挤成型？拉挤成型是一种用于生产具有紧密尺寸横截面的复合材料的制造方法。通过连续且经济高效的加工，拉挤成型技术用于需要良好尺寸公差、高纤维体积分数、出色的增强排列、精确控制树脂和纤维以及低报废率的零件。
该技术适用于制造实心或空心型材通道、管道、管材、棒材和扁钢。有两种常见的拉挤工艺：
- 树脂浴拉挤 (RBP) 工艺
- 树脂注射拉挤 (RIP) 工艺。
我们深入研究了可用于热塑性和热固性 基体材料的 RBP 工艺。加工速度因型材尺寸和几何形状而异。对于热固性材料，这些变化在 0.02 到 3 m/min 之间，对于热塑性材料，可能为 20 m/min。热塑性材料的加工速度在 0.2 到 0.35 m/min 之间。
在热塑性塑料拉挤成型中，预热的连续纤维束被拉入浸渍机以完全浸透纤维。然后，熔体浸渍增强材料通过冷却模具，控制最终产品的形状、尺寸和光洁度。一种机制用于控制过程的速度并在产品上产生拖曳力。最后，使用造粒系统切割最终产品。
就成本和耐用性而言，玻璃纤维复合材料是一种可以在恶劣环境条件下使用的合适材料。出于这个原因，玻璃纤维棒被广泛用于建造新结构和修复现有结构。
在拉挤成型过程中，玻璃纤维棒可以通过在树脂中添加颜料来定制不同的颜色，或者通过抗紫外线处理生产用于户外应用。
玻璃纤维棒材的独特性能
让我们来看看拉挤玻璃纤维棒的独特性能：
- 高尺寸稳定性和高拉伸强度：拉挤玻璃纤维条在潮湿或高温条件下保持其形状。由于增强纤维的连续长度，这些杆非常坚固。
- 重量轻：拉挤玻璃纤维棒比同等强度的铝轻30%，比钢轻70%。
- 耐腐蚀和耐化学腐蚀：FRP 钢筋不受氧化或腐蚀的影响，并且耐多种化学品。
- 不导电：拉挤玻璃纤维棒是热或带电部件的有效屏障，因为它们不导电和不导热。
- 耐冲击：玻璃纤维杆在受到冲击时可以保持其形状，并且在工作负荷下不会永久变形。
- 非磁性电磁透明：FRP 是 EMI/RFI 透明的，使其成为因可能的干扰而无法使用金属部件的特殊应用的理想材料。
- 经久耐用，生命周期长：FRP 的生命周期可达75 至 150 年，维护要求极低，维护成本低。拉挤 FRP 产品的制造是节能的，需要更少的热量，产生更少的浪费，并造成更少的污染。
- 易于搬运、运输和安装：拉挤玻璃纤维棒重量轻且耐用，可降低材料运输成本。此外，它们可以使用简单的工具进行切割和成型，以便于安装。
应用和用途
今天，复合材料的常见应用可以在基础设施、土木工程、汽车、交通、石油和天然气以及能源领域看到。
拉挤玻璃纤维棒通常用作金属的替代产品，以提供具有成本效益的解决方案，这些解决方案具有耐腐蚀、低维护、耐用且重量轻的特点。凭借抗拉强度和多功能性，玻璃纤维棒特别适用于以下领域：
- 电信：拉挤玻璃棒具有广泛的应用，因为它们耐用、不导电并且几乎不需要维护。拉挤玻璃棒对电磁和射频干扰 (EMI/RFI) 也是透明的。
- 在涉及电流的配电厂或钢厂和铝冶炼厂中，线圈内产生的感应电流会加热钢筋并导致其强度损失。它们用于电线和线槽、梯子导轨和光纤布线。
- 基础设施和建筑： FRP 耐用且可持续，是许多户外建筑项目的理想选择。使用简单的工具易于切割、成型和安装，最低的维护要求降低了项目的总成本。此外，可以为特定目的创建独特的形状。例如，拉挤玻璃纤维工字杆可用于构建坚固且耐腐蚀的步行表面，而平梁是许多建筑项目的理想结构部件。此外，拉挤玻璃钢棒材还用于桥梁构件、耐腐蚀护栏、铁路横梁和高速公路隔音屏障。
- 公用设施：拉挤棒材广泛用于电线杆、横臂和线标记等物品。
- 运动、娱乐和户外设备：拉挤玻璃纤维棒能够承受潮湿、阳光、高温和重度磨损，是各种户外设备的理想选择。其中包括户外家具和高性能运动器材。例子包括曲棍球棒、帆船设备、滑雪杖和桨。
