Mbushësit përdoren gjerësisht në rrëshirën poliestër të pangopur për të kontrolluar sjelljen e përpunimit, për të modifikuar performancën e produktit dhe për të zvogëluar kostot e materialit. Mbushësit e zakonshëm përfshijnë karbonat kalciumi, silicë, kuarc, trihidrat alumini, talk, argjilë dhe mikrosfera qelqi.
Megjithatë, shtimi i më shumë mbushës nuk prodhon gjithmonë një formulim më të mirë. Një sasi e tepërt mund ta bëjë të vështirë përzierjen e rrëshirës, të zvogëlojë rrjedhën, të bllokojë ajrin, të ndërhyjë në lagështimin e fibrave të qelqit dhe të dobësojë produktin e përfunduar.
Sistemi i duhur i mbushësit duhet të balancojë tre faktorë të rëndësishëm: viskozitetin, performancën mekanike dhe koston totale të prodhimit. Ky artikull shpjegon se si mbushësit ndikojnë në secilën prej këtyre veçorive dhe se si prodhuesit mund të përcaktojnë një ngarkim të përshtatshëm të mbushësit.
Cilat janë mbushësit në rrëshirën poliestër të pangopur?
Mbushësit janë grimca të ngurta të shpërndara në rrëshirë të lëngshme përpara derdhjes ose derdhjes. Në varësi të materialit të zgjedhur, ato mund të përdoren për:
Ulja e konsumit të rrëshirës
Rritja e viskozitetit
Përmirësoni ngurtësinë ose ngurtësinë
Kontrolloni tkurrjen kuruese
Përmirësoni qëndrueshmërinë dimensionale
Ndryshoni densitetin
Mbështet performancën kundër zjarrit
Përmirësoni pamjen e sipërfaqes
Mbushësit nuk duhet të ngatërrohen me fibrat përforcuese. Fijet e qelqit kryesisht mbartin ngarkesa strukturore, ndërsa mbushësit mineral zakonisht modifikojnë përpunimin, koston, stabilitetin dimensionale ose vetitë fizike të zgjedhura.
Në aplikimet SMC dhe BMC, një përbërje e plotë e formimit mund të përmbajë rrëshirë poliestër të pangopur, mbushës, fibra qelqi, pigmente, iniciatorë, agjentë çlirues, trashësues dhe aditivë të tjerë.
Mbushësit e zakonshëm dhe efektet e tyre Efekti
| i mbushësit |
në viskozitet |
Efekt i mundshëm në performancë |
Konsiderimi i kostos |
| Karbonat kalciumi |
Rritet me ngarkimin |
Mund të përmirësojë ngurtësinë dhe kontrollin e dimensioneve |
Zakonisht përdoret për të reduktuar konsumin e rrëshirës |
| Silicë ose kuarc |
Mund të rritet ndjeshëm |
Mund të përmirësojë ngurtësinë dhe vetitë kompresive |
Varet nga madhësia dhe pastërtia e grimcave |
| Trihidrat i aluminit |
Zakonisht rrit viskozitetin |
Mund të mbështesë performancën kundër zjarrit |
Vlera funksionale mund të justifikojë kosto më të lartë |
| Talk |
Modifikon rrjedhën dhe reologjinë |
Mund të përmirësojë ngurtësinë dhe stabilitetin |
Shpesh relativisht ekonomike |
| Mikrosferat e zbrazëta |
Mund të rrisë viskozitetin |
Zvogëloni densitetin, por mund të zvogëloni disa pika të forta |
Çmimi më i lartë mund të kompensohet nga kursimet në peshë |
Efektet e paraqitura në tabelë janë tendenca të përgjithshme. Rezultatet aktuale varen nga madhësia e grimcave, forma, sipërfaqja, niveli i ngarkimit, dispersioni dhe përputhshmëria me rrëshirën.
Si ndikojnë mbushësit në viskozitet
Viskoziteti është zakonisht vetia e parë që ndryshon pasi mbushësi i shtohet rrëshirës poliestër të pangopur.
Grimcat e ngurta kufizojnë lëvizjen e rrëshirës së lëngshme. Ndërsa ngarkimi i mbushësit rritet, grimcat bëhen më afër njëra-tjetrës dhe ndërveprojnë më fort, duke bërë që formulimi të bëhet më i trashë.
Marrëdhënia nuk është gjithmonë lineare. Një rritje e vogël në një nivel të ulët mbushësi mund të prodhojë vetëm një ndryshim të moderuar. E njëjta rritje në një nivel të lartë ngarkimi mund të bëjë që viskoziteti të rritet ndjeshëm.
Viskoziteti i tepërt mund të çojë në:
Përzierja dhe pompimi i vështirë
Mbushje jo e plotë e kallëpit
Përforcimi i dobët i lagur
Mbërthimi i ajrit
Shpërndarja e pabarabartë e mbushësit
Kohë më e gjatë përpunimi
Defektet sipërfaqësore
Viskoziteti i lartë nuk është gjithmonë i padëshirueshëm. Mund të ndihmojë në parandalimin e vendosjes së mbushësve dhe zvogëlimin e varjes në sipërfaqet vertikale. Viskoziteti i duhur varet nga procesi i prodhimit.
Madhësia e grimcave
Grimcat e imëta kanë një sipërfaqe totale më të madhe se grimcat e trashë me të njëjtën peshë. Kërkohet më shumë rrëshirë për të lagur atë sipërfaqe, kështu që mbushësit e imët shpesh rrisin viskozitetin më fuqishëm.
Një kombinim i kontrolluar i grimcave të imta dhe të trasha mund të përmirësojë efikasitetin e paketimit. Grimcat më të vogla zënë hapësira midis atyre më të mëdha, ndonjëherë duke lejuar që të shtohet më shumë mbushës pa e bërë formulimin tepër të trashë.
Forma e grimcave
Grimcat e rrumbullakosura në përgjithësi rrjedhin më lehtë sesa grimcat këndore, të rrumbullakosura ose në formë gjilpëre. Grimcat e parregullta krijojnë më shumë rezistencë dhe mund të rrisin ndjeshëm viskozitetin.
Forma e grimcave mund të ndikojë gjithashtu në ngurtësinë, cilësinë e sipërfaqes dhe rezistencën ndaj konsumit. Prandaj, prodhuesit duhet të vlerësojnë si përpunimin ashtu edhe performancën përfundimtare.
Temperatura dhe Përzierja
Rrëshira poliestër e pangopur zakonisht bëhet më pak viskoze me rritjen e temperaturës. Prandaj, i njëjti formulim i mbushur mund të rrjedhë ndryshe në verë dhe dimër.
Kushtet e përzierjes gjithashtu kanë rëndësi. Përzierja e pamjaftueshme mund të lërë aglomerate, ndërsa përzierja tepër agresive mund të sjellë ajër dhe të rrisë temperaturën e materialit. Shpejtësia e mikserit, dizajni i tehut, koha e përzierjes dhe rendi i shtimit duhet të standardizohen.
Imazhi zyrtar i produktit HS-2250 i Huake tregon rrëshirën, paketimin dhe aplikimin e betonit poliestër.
Si ndikojnë mbushësit në forcë
Efekti i mbushësit në forcë është më i ndërlikuar sesa efekti i tij në viskozitet. Një mbushës mund të përmirësojë një veti ndërsa redukton një tjetër.
Ngurtësia dhe Fortësia
Grimcat e ngurta minerale mund të kufizojnë deformimin e matricës së polimerit të kuruar. Mbushësit e përzgjedhur siç duhet mund të përmirësojnë ngurtësinë, fortësinë e sipërfaqes, sjelljen në shtypje ose rezistencën ndaj konsumit.
Megjithatë, ngurtësia dhe forca nuk janë të njëjta. Një formulim mund të bëhet më i fortë dhe më i ngurtë, ndërsa bëhet edhe më i brishtë.
Vetitë tërheqëse dhe përkulëse
Rrëshira duhet të laget dhe të ngjitet në sipërfaqen e mbushësit. Shpërndarja e mirë dhe ndërfaqja e përshtatshme e mbushësit të rrëshirës ndihmojnë në transferimin e stresit përmes materialit.
Përputhshmëria e dobët mund të krijojë kufij të dobët aty ku fillojnë të çarat. Grimcat mbushëse të grumbulluara dhe ajri i bllokuar veprojnë gjithashtu si pika të përqendrimit të stresit.
Në ngarkim të tepërt, mund të mos ketë rrëshirë të mjaftueshme për të lidhur në mënyrë efektive grimcat dhe përforcimin. Si rezultat, forca në tërheqje, zgjatimi, rezistenca ndaj goditjes ose forca në përkulje mund të ulet.
Mbushësit minerale nuk duhet të trajtohen si zëvendësues për përforcimin me fibra qelqi në produktet strukturore FRP.
Rezistenca ndaj ndikimit
Sasi të larta të mbushësit të ngurtë shpesh zvogëlojnë zgjatjen dhe rrisin brishtësinë. Kjo mund ta bëjë një komponent më të prekshëm ndaj ndikimit, dridhjeve ose ngarkimit të përsëritur.
Nëse produkti do të pësojë tronditje ose lodhje, prodhuesit duhet të kryejnë teste përkatëse në formulimin e plotë të kuruar në vend që të mbështeten vetëm në të dhënat e rrëshirës së pastër.
Tkurrja dhe qëndrueshmëria dimensionale
Mbushësit minerale nuk kurohen dhe tkurren në të njëjtën mënyrë si matrica e rrëshirës. Zëvendësimi i një pjese të rrëshirës reaktive me material të qëndrueshëm të ngurtë mund të zvogëlojë tkurrjen e përgjithshme të kurimit.
Kjo është e dobishme në betonin poliestër, produktet e derdhura, komponentët SMC/BMC dhe aplikacionet e veglave. Tkurrja më e ulët mund të përmirësojë saktësinë e dimensioneve dhe të zvogëlojë shtrembërimin ose modelet e dukshme të përforcimit.
Sidoqoftë, mbushësi është vetëm një pjesë e kontrollit të tkurrjes. Kimia e rrëshirës, shpejtësia e pjekjes, temperatura e mykut, trashësia e pjesës dhe aditivët me profil të ulët mund të ndikojnë gjithashtu në rezultat.
Si ndikojnë mbushësit në kosto
Mbushësit mineral bazë, të tillë si karbonati i kalciumit, shpesh kushtojnë më pak për kilogram se rrëshira poliestër e pangopur. Prandaj, zëvendësimi i një pjese të rrëshirës me mbushës mund të zvogëlojë koston direkte të materialit.
Kjo qasje është e zakonshme në produktet e derdhura, gurin artificial, betonin poliestër dhe përbërjet e formimit.
Për shembull, Huake e përshkruan atë Rrëshirë poliesteri e pangopur HS-2250 si një rrëshirë me viskozitet të ulët, e projektuar për beton poliestër, me karakteristika të njomjes së mbushësit të destinuara për të mbështetur ngarkimin e lartë të mbushësit.
Megjithatë, formulimi më i lirë për kilogram mund të mos prodhojë pjesën e përfunduar me kosto më të ulët.
Kostot e fshehura të ngarkimit të lartë të mbushësit
Mbushja e tepërt mund të rritet:
Mbushësit e fortë mineral mund të rrisin konsumin e pompave, mikserëve, vidave, kallëpeve dhe pajisjeve prerëse. Mbushësit e dendur gjithashtu mund të rrisin peshën e komponentit të përfunduar dhe të rrisin kostot e transportit ose instalimit.
Për këtë arsye, llogaritja e saktë duhet të përfshijë koston totale për produkt të pranueshëm, jo vetëm çmimet e rrëshirës dhe mbushësit.
Mbushëse funksionale
Disa mbushës zgjidhen kryesisht për performancën dhe jo për uljen e kostos.
Trihidrati i aluminit mund të përfshihet në një sistem të projektuar siç duhet kundër zjarrit. Mikrosferat e zbrazëta mund të zvogëlojnë densitetin e produktit. Mbushësit e specializuar mund të mbështesin gjithashtu përmirësimin e sjelljes termike, përfundimit të sipërfaqes ose vetitë elektrike.
Këto mbushëse mund të kushtojnë më shumë se mineralet e zakonshme, por përfitimet e tyre funksionale mund të ndihmojnë produktin e përfunduar të përmbushë kërkesat e rëndësishme të performancës.
Imazhi zyrtar BMC i Huake tregon përbërjen e derdhur, paketimin industrial dhe komponentët përfaqësues të derdhur.
Ngarkimi i mbushësit duhet të përputhet me procesin
Proceset e ndryshme të prodhimit kërkojnë karakteristika të ndryshme të viskozitetit dhe rrjedhës.
Një formulim i betonit poliestër ose i derdhjes mund të përmbajë një sasi relativisht të lartë të mbushësit mineral. Një rrëshirë për shtrirjen e dorës duhet të mbetet mjaft e lëngshme për të lagur siç duhet përforcimin me fibër qelqi.
Sistemet SMC dhe BMC kërkojnë reologji të kontrolluar me kujdes. Gjatë formimit, materiali duhet të rrjedhë nën nxehtësi dhe presion, të mbushë veçori komplekse të mykut, të mbajë përforcim dhe të çlirohet me sukses pas pjekjes.
e Huake Përbërja Bulk Molding Compound përshkruhet si një përbërje që përmban rrëshirë, mbushës mineral, fibra qelqi, iniciatorë, agjentë çlirues, trashësues dhe ndihmës përpunimi. Prandaj, performanca e tij varet nga ekuilibri i formulimit të plotë.
Si të optimizoni një formulim me rrëshirë të mbushur
1. Përcaktoni performancën e kërkuar
Përcaktoni viskozitetin e synuar, forcën, ngurtësinë, rezistencën ndaj ndikimit, tkurrjen, densitetin, cilësinë e sipërfaqes dhe rezistencën mjedisore.
2. Zgjidhni rrëshirën e përshtatshme
Zgjidhni një rrëshirë poliesteri të pangopur të krijuar për procesin e synuar dhe ngarkimin e mbushësit. Viskoziteti i ulët fillestar mund të mbështesë përmbajtje më të lartë të mbushësit, por duhet të merren parasysh edhe forcimi dhe performanca mekanike.
3. Kontrolloni cilësinë e mbushësit
Kontrolloni madhësinë e grimcave, formën, përmbajtjen e lagështisë, pastërtinë, ngjyrën dhe trajtimin e sipërfaqes. Ndryshimet midis grupeve mbushëse mund të ndryshojnë viskozitetin dhe sjelljen e formimit.
4. Testoni disa nivele ngarkimi
Përgatitni tufa të kontrolluara me përmbajtje të ndryshme mbushëse. Matni viskozitetin, kohën e xhelit, cilësinë e pjekjes, tkurrjen dhe vetitë mekanike të lidhura me produktin.
5. Kryerja e provave të prodhimit
Testet laboratorike nuk mund të riprodhojnë çdo gjendje fabrike. Provat duhet të përdorin mikserin aktual, përforcimin, kallëpet, temperaturat dhe ciklin e prodhimit.
6. Llogaritni koston totale
Përfshini konsumin e materialit, punën, energjinë, konsumimin e pajisjeve, kohën e ciklit, transportin, refuzimet dhe përfundimin. Zgjidhni formulimin që siguron performancën e kërkuar me koston totale më të ulët të besueshme.
Gabimet e zakonshme që duhen shmangur
Prodhuesit duhet të shmangin:
Shtimi i mbushësit pa kontrolluar viskozitetin
Të supozosh më shumë mbushës do të thotë gjithmonë kosto më e ulët
Përdorimi i mbushësit të lagur ose jo konsistent
Trajtimi i mbushësit si përforcim strukturor
Injorimi i ajrit të futur gjatë përzierjes
Ndryshimi i ngarkimit të mbushësit pa kontrolluar kohën e xhelit
Shkallëzimi i një formule laboratorike direkt në prodhim
Krahasimi i të dhënave të testit të marra në kushte të ndryshme
Të gjitha materialet duhet të trajtohen sipas fletëve të tyre të të dhënave të sigurisë. Janë të nevojshme ventilimi i përshtatshëm, pajisjet mbrojtëse dhe procedurat e kontrollit të pluhurit.
konkluzioni
Mbushësit mund të ndikojnë ndjeshëm në viskozitetin, forcën dhe koston e rrëshirës poliestër të pangopur.
Rritja e përmbajtjes së mbushësit normalisht rrit viskozitetin dhe redukton konsumin e rrëshirës. Një mbushës i përshtatshëm mund të përmirësojë ngurtësinë, fortësinë, qëndrueshmërinë dimensionale ose performancën funksionale. Mbushësi i tepërt ose i shpërndarë dobët mund të zvogëlojë rrjedhën, të bllokojë ajrin, të dobësojë ndërfaqen rrëshirë-mbushëse dhe ta bëjë produktin përfundimtar të brishtë.
Formulimi më i mirë nuk është ai që përmban ngarkesën më të lartë të mbushësit. Është ai që arrin vetitë e kërkuara, përpunon vazhdimisht dhe jep koston totale më të ulët për produkt të përfunduar të pranueshëm.
Prodhuesit duhet të vlerësojnë rrëshirën, mbushësin, përforcimin, sistemin e kurimit dhe kushtet e prodhimit si një sistem të plotë. Testimi laboratorik i ndjekur nga prova në shkallë të plotë ofron bazën më të besueshme për përcaktimin e një niveli të përshtatshëm mbushës.
