Puupolymeerikomposiittiviimeistely. Puu-polymeerikomposiitti (WPC): koostumus, ominaisuudet, edut ja haitat, käyttö, asennussäännöt

Nestemäisellä puulla on monia etuja. Puhutaanpa siitä, mistä se koostuu, missä sitä voidaan käyttää, mitä etsiä ostettaessa tätä materiaalia ja myös kuinka tehdä se itse.

Mistä nestemäinen puu on valmistettu?

Aito puu ei tietenkään voi olla nestemäistä. Tämä lause tarkoittaa puupolymeerikomposiittia (WPC) - uutta rakennusmateriaalia, joka sisältää seuraavat komponentit:

• murskattu puupohja (sahanpuru, lastut jne.),
• liitososa (polyeteeni, polypropeeni ja niin edelleen),
• lisäaineet (lisäaineet).

Lisäksi itse puu voi sisältää WPC:tä jopa 80 prosenttia. Lisäksi tämä ei ole juuri leikattua materiaalia, vaan puutavaratuotannon jätettä. Toisin sanoen WPC:n tuotannon aikana yhtään puuta ei vahingoitettu.

Nestemäisestä puusta valmistettujen tuotteiden lujuus ylittää joskus jopa laminoidun viilupuun. Itse asiassa termoplastiset polymeerit toimivat sideaineena valmistusprosessin aikana sintraten sahanpuru- ja lastuhiukkasia monoliittiseksi massaksi.

No, tämän seoksen mielenkiintoisin komponentti on lisäaineet. Ne suojaavat puupohjaa sieneltä, homeelta ja kosteudelta. He maalaavat tuotteet miellyttävällä "puumaisella" värillä. Lisäaineet mahdollistavat myös WPC:n vaahdottamisen, jolloin saadaan kevyt mutta kestävä massa.

Kaikkien komponenttien sekoittamiseksi WPC-valmistajien tarvitsee vain lämmittää koostumusta, kunnes se nesteytyy ja aiheuttaa kopolymeroinnin vaikutuksen. Tämän jälkeen kuuma massa kaadetaan muottiin. Ja kun tämä valu on jäähtynyt, jonka aikana pakkojäähdytys on sallittu, saamme valmis tuote– puupolymeeri.

Missä voin käyttää WPC:tä?

Puupolymeerillä on luonnollisten ja keinotekoisten materiaalien ominaisuuksia. Se näyttää ja haisee puulta, ei mätäne, reagoi lämpötilan vaihteluihin tai tuhoudu ultraviolettivalon vaikutuksesta kuten muovi.

Puumuovista valmistetut tuotteet ovat löytäneet käyttötarkoituksensa sekä rakentamisessa että suunnittelussa. WPC on erinomainen pohja lattialle. Taulut alkaen nestemäistä puuta voit jopa makaa avoin terassi. Eivätkä ne väänny tai halkeile kylmästä eivätkä mätä sateesta tai lumesta. Voit myös valaa puupolymeeristä aihioita tai huonekalujen osia. Ja ne kestävät kuorman paremmin kuin lastulevyt.

Lisäksi ulko- ja sisäsisustuselementit valmistetaan WPC:stä. Lisäaineet eivät vaikuta ympäristöystävällisyyteen, käytetään jopa polyeteeniä Ruokateollisuus, ja puu on kaikista suotuisin vaihtoehto ihmisten terveydelle rakennusmateriaalit. Siksi viimeistely WPC:stä on sopivampaa kuin muoviset paneelit tai vinyyli taustakuvat. Vaikka tämä vaihtoehto vaatii puumuovilla leikatun huoneen hyvän tuuletuksen.

Lisäksi tämä materiaali ei pala hyvin ja sietää tiilen tai betonin läheisyyttä. Siellä missä puu alkaa imeä kosteutta ja mätää, WPC makaa ja tekee työnsä 40-50 vuotta. Siksi puumuovi on erittäin lupaava viimeistelymateriaali ulkotöihin.

Sanassa, luonnonpuuta nestemäiseen analogiin verrattuna on vain yksi kiistaton etu - alhaiset kustannukset. WPC-levyt ja tuotteet ovat hieman kalliimpia kuin niistä valmistetut materiaalit luonnonpuuta. Ottaen kuitenkin huomioon, että puutavaraa, jolla on samanlainen kestävyys ja lujuus, voidaan saada vain arvokkaita lajeja puuta, hintaero ei ole niin huikea kuin miltä se saattaa näyttää.

Kuinka tehdä WPC omin käsin

1. 1. Ota sahanpuru. Lisäksi pohjan tyyppi ei ole tärkeä tässä - voit ottaa sekä männyn että tammen lastut.
2. 2. Kaada silputtu puu kahvimyllyyn (mieluiten sähkökäyttöiseen) ja jauha se "jauhoiksi".
3. 3. Valmistele astia sekoittamista varten. Tämä voi olla allas, ämpäri tai pieni purkki.
4. 4. Kaada puujauhot astiaan ja täytä se PVA-liimalla. Lisäksi, jos tarvitset suurta lujuutta, älä käytä paperitarvikkeita, vaan rakennusyhdisteet tai niihin perustuvia puuliimoja.
5. 5. Vatkaa seos vatkaimella tasaiseksi vaahdoksi. Suurille määrille se voi olla rakennussekoitin.

Jos koostumus osoittautuu liian nestemäiseksi, sinun on lisättävä sahanpurua. Jos saat erittäin paksun massan, lisää PVA-liimaa.

Totta, yllä olevan reseptin mukaan et saa täysimittaista puu-muovimateriaalia, vaan sen analogia. Mutta rakenteen ja perusominaisuuksien suhteen kotitekoista materiaalia ei käytännössä poikkea tehtaasta. Sitä voidaan käyttää reikien, paalujen ja muiden vikojen tiivistämiseen todellisessa WPC:ssä sekä valuun koriste-elementtejä, ei kestä käyttökuormitusta.

Kun vikoja korjataan kotitekoisella WPC:llä, käytetään seuraavaa tekniikkaa: siru tai reikä asetetaan vauriokohtaan ja täytetään tuloksena olevalla massalla käyttämällä kumilastalla laattojen saumojen saumaukseen. Kovettumisen jälkeen jäljelle jäänyt massa hiotaan hienorakeisella hiekkapaperilla ja maalataan pinnan värin mukaan.

Kaataaksesi kotitekoisen WPC:n muottiin, käytä nestemäistä koostumusta, joka muistuttaa betoniliuoksen konsistenssia. Lisäksi kuplien puristamiseksi pois valukappaleesta täytetty muotti kulkee tärytelineen läpi. Sen jälkeen se jätetään yksin, kunnes se on täysin kuiva. Valun pinnassa olevat pienet viat voidaan täyttää liimalla tai hioa.

Tarkasta levy tai muu nestemäinen puutuote. Jos sen pinnalla on vaaleita pisteitä, sinulla on kyseenalainen tuote, koska tällainen vika osoittaa puujauhon huonolaatuista jauhamista ja vaivaamista. Tällainen tuote ei kestä kauan ulkoilmassa. Täplät alkavat muuttua mustiksi ja houkuttelevat mätää ja kosteutta useiden vuosien käytön jälkeen.

Kiinnitä huomiota tuotteen rakenteeseen. Viimeistelyssä he haluavat usein käyttää sileää, melkein kiillotettua pintaa. Sileitä lautoja ei saa missään tapauksessa käyttää lattiana, ne ovat erittäin vaarallisia. On parasta ottaa karkea versio, vaikka aallotuksella olisikin.

Jos mahdollista, selvitä WPC:n valmistuksessa käytetyn puujauhon koostumus. Paras vaihtoehto– puujäte kovapuu. Tällaiset materiaalit palavat huonosti. Mutta hartsimaiset havupuut vähentää paloturvallisuus kotiisi useaan pisteeseen kerralla.

Katso tuotteen väri. Sen pitäisi olla yhtenäinen. Täplät, vaaleat alueet ja muut viat osoittavat komponenttien huonoa sekoittumista. Tällainen levy näyttää huonolta ja on lujuudeltaan heikompi kuin tavallinen puu, puhumattakaan korkealaatuisesta WPC: stä.

Selvitä, mitä takuita tarjotaan. Luotettavat valmistajat antavat 20-25 vuoden takuun. Jos eritelmä hallituksen me puhumme noin 4-5 vuotta, niin tällaisen puupolymeerin koostumuksessa on ilmeisiä virheitä. Yritä kieltäytyä tällaisesta ostosta.

Jos noudatat näitä vinkkejä, ostamasi WPC-tuotteet eivät petä sinua 30-40 vuoden palvelun vuoksi.

KDP:n historia

Puupolymeerikomposiittien valmistustekniikka kehitettiin jo 1900-luvun 70-luvulla tavoitteena enemmän tehokas käyttö Suuri määrä puujätteet. Samaan aikaan Ruotsiin ilmestyi ensimmäinen materiaalituotantolaitos. Mutta koska tekniikka oli epätäydellinen ja laitteet kuluivat huomattavasti tuotantoprosessin aikana, kokemus ei onnistunut.

1900-luvun lopulla amerikkalaiset valmistajat kiinnostuivat tekniikasta. Yksityisten rakennusten perinteiset terassit (terassit) koottiin aiemmin puusta. Mutta tällaiset rakenteet vaativat jatkuvaa huoltoa eivätkä olleet kestäviä. Muovi, jota voitiin käyttää myös terassien rakentamiseen, ei ollut tuohon aikaan halpaa. Siksi materiaalista, joka koostui puolet puujätteestä ja puolet muovista, tuli todellinen löytö kaikille rakentajille ja tavallisille asunnonomistajille.

Samaan aikaan Japanissa alettiin aktiivisesti käyttää puupolymeerikomposiitteja. Ne vuorasivat parvekkeet ja terassit. Ja Kiinassa jopa jalkakäytävät, puutarhapolut, penkit ja huvimajat valmistettiin WPC:stä

Tällä hetkellä komposiittimateriaalit ovat kirjaimellisesti valloittaa yhä enemmän uusia alueita. WPC-markkinoiden kasvu maailmassa on 20 % vuodessa, tuotantoteknologiaa parannetaan ja niistä tulee entistä taloudellisempia ja turvallisempia ihmisille ja ympäristöön. Ja itse materiaali saa uusia ominaisuuksia ja syrjäyttää tietyillä alueilla luottavaisesti sekä puun että muovin.

Nykyaikaisten rakennusmateriaalien ei tulisi olla vain esteettisesti miellyttäviä, vaan myös käytännöllisiä, helppokäyttöisiä ja huoltaa, ja mikä tärkeintä, taloudellisia. Monet yritykset työskentelevät uusien materiaalien keksimisen parissa keskittyen tutkimuksessaan pääasiassa eri aineiden yhdistelmiin, ja niiden joukosta voidaan nostaa esiin lupaava uusi tuote kuin (WPC).

WPC:tä kutsutaan usein nestemäiseksi puuksi tai puumuoviksi, ja ne, jotka haluavat kerskutella englannin kielen taitostaan, kutsuvat sitä polywoodiksi. Näistä nimistä käy selvästi ilmi, että kyseessä on sulassa tilassa olevan muovin ja puun yhdistelmä, jota seuraa lopputuotteen jähmettyminen. Nestemäinen puu on vaihtoehto puulle kalliita lajikkeita, ja lisäksi sen suorituskykyominaisuudet ovat huomattavasti paremmat verrattuna mihin tahansa puuhun tai muoviin. Valossa moderni muoti ympäristömateriaaleille puu-polymeerikomposiitti on välttämätön parannus verhousmateriaaliin, lattian päällysteet, paneelien ja "levyjen" tuotanto ja monet muut rakennus- ja viimeistelymateriaalit. Puu-polymeerikomposiittia käytetään laajimmin terassilautojen valmistuksessa.

Puupolymeerikomposiitin ominaisuudet ja ominaisuudet

WPC koostuu pääasiassa puukuiduista, joiden roolia hoitavat menestyksekkäästi puunjalostusteollisuuden jäte ja muovi sidosalustana. Tämän seurauksena tuloksena oleva materiaali yhdistää kaiken hyödyllisiä ominaisuuksia modernit polymeerit ja luonnonpuu.

Nestemäisen puun puiset ominaisuudet ilmenevät:

• aito puukuvio, rakenne ja väri;
• samanlainen lämmönjohtavuus;
• tyypillinen tuoksu;
• turvallisuutta ympäristölle ja kuluttajalle.

Puu-polymeerikomposiitin käyttöalue

Tällaiset kiistattomat edut ovat johtaneet WPC:n käyttöön rakennusteollisuudessa ja jopa sisustus autoihin ja huviveneisiin, ja erinomaisen vedenkestävyytensä ansiosta sitä käytetään usein veden kanssa kosketuksissa olevien tai siinä jatkuvasti olevien rakenteiden rakentamiseen: uima-altaiden reunat, laiturit ja laiturit, pienet sillat, jotkut laivanrakennusosat ja jopa meripaalut (!).

WPC-terassilautojen valmistus

Komposiittiterassilevy valmistetaan suulakepuristamalla ja koostuu kolmesta pääkomponentista:

1. 1. Murskatun puun hiukkaset (sahanpuru): 50-80 %.
2. 2. Synteettiset tai orgaaniset termoplastiset polymeerit tai niiden seokset: polyvinyylikloridi (PVC), polyeteeni (PE), polypropeeni (PP).
3. 3. Erikoiskemiallisten lisäaineiden (modifiointiaineiden) kompleksi, jotka parantavat materiaalin teknisiä ominaisuuksia: sideaineet, antioksidantit, iskunkestävät modifiointiaineet, pigmentit, antimikrobiset aineet, lämpötilan stabilointiaineet, pinta-aktiiviset aineet, valostabilisaattorit, voiteluaineet ja palonestoaineet. WPC-terassilaudat voidaan sahata, höylätä, siihen voidaan lyödä nauloja ja ruuvata siihen. Tämä terassilauta ei väänny eikä vaadi suojaavat pinnoitteet, ei homehdu, ei mätäne, siinä ei ole solmuja tai vikoja, eikä haalistu auringossa moneen vuoteen. WPC-terassilaudalla sinun ei tarvitse huolehtia sirpaleista, ja aallotettu pintarakenne estää sinua liukastumasta märällä pinnalla.

Puu-polymeerikomposiitti (WPC) luotiin Italiassa. Vuonna 1974 ICMA San Giorgio -konserni sai patentin tälle rakennusmateriaalille, jota varten se luotiin. tavaramerkki Puuvarasto. Nyt näet selkeästi kaikki tällaisen idean edellytykset - yrityshän harjoitti aiemmin sekä perinteistä puuntyöstöä että polymeerin tuotantoa muovituotteet. Molempien toimialojen kalliista jätteiden hävittämisestä tuli ongelma, joka ratkaistiin taloudellisesti yhdistämällä molemmat suunnat. Mutta toisaalta uutta rakennusmateriaalia ei ollut vain uutuus, vaan se oli fantasian partaalla, joten sen piti ansaita kuluttajien luottamus pitkään.
Tekniikka WPC:n tuottama vaatii huolellista noudattamista tekninen prosessi ja laadukkaat raaka-aineet. Valmistustekniikan ja sitten itse materiaalin jalostus- ja parantamisprosessit kestivät 80-luvulle asti. Ja nestemäinen puu sai kuluttajien tunnustusta ei Italiassa, vaan maailman suurimmissa autotehtaissa. Nyt melkein kaikki käsittelevät WPC:tä, mutta eivät ehkä ole edes tietoisia siitä, koska useimmat auton sisätilat on valmistettu siitä - puu-polymeerikomposiitista. Ilmeistä ja WPC:n edut ennen puuta, mutta siinä on myös useita haittoja.

Taulukko 1. Kiinteistöjen vertailu puinen lauta ja WPC-levyt

Puu-haitat

Puu-haittoja ovat seuraavat:

• valostabilointiprosessin aikana WPC-tuotteiden sävyssä havaitaan pientä muutosta muutaman ensimmäisen käyttökuukauden aikana;
• korkeammat kustannukset verrattuna puuhun.

Puupolymeerikomposiitti (WPC) on seos, joka sisältää polymeeriä (kemiallista tai luonnollista) sekä puutäyteainetta, useimmiten modifioituna kemiallisilla aineilla. Tätä materiaalia kutsutaan "nestemäiseksi puuksi", puu-muovikomposiitiksi, puumuoviksi ja polypuuksi. pääominaisuus tällainen materiaali on, että lopputuote saadaan itse asiassa tuotanto- ja kulutusjätteistä, kuten sahanpurusta, lastuista, puujauhoista, maatalousjätteistä ja eri tyyppejä kulutusjätteet. Nykyään luodaan menetelmiä, jotka mahdollistavat primääristen, vaan sekundääristen polymeerien käytön tuotantoprosessissa.

Mikä se on?

Ulkoisesti puupolymeerikomposiitti, jossa on paljon puuta, on hyvin samanlainen kuin MDF tai kova kuitulevy, ja pienellä määrällä puuta se muistuttaa muovia. Tämä materiaali soveltuu hyvin sahaukseen ja höyläämiseen. Kynnet työntyvät siihen helposti. Se voidaan myös maalata tavalliset maalit ja emalit, tai viimeistelty synteettisillä kalvoilla, luonnonviilulla.

Puupolymeerikomposiitti on super moderni materiaali. KDP:llä on kaikki parasta luonnollisia ominaisuuksia puuta, mutta samalla se on vapaa sellaisista haitoista kuin taipumus mätää ja homehtua, syttyvyys, pintavirheet ja kosteusalttius.

WPC:n kokoonpano sisältää:

• puujauho (tai murskattu puulastu), kooltaan 0,5-2 mm
• polymeeriä, joka voi olla PVC:tä, polyeteeniä tai polypropeenia
• lisäaineita.

Ekstrudoitujen puupolymeerikomposiittien tuotantoa voidaan kutsua yhdeksi alan lupaavimmista alueista järkevää käyttöä saha-, huonekalu- ja puuteollisuuden jäännökset, huonolaatuisen puun, paljon selluloosaa sisältävän kasvijätteen, kierrätysmuovien käyttö korkealaatuisten profiiliosien valmistukseen.

Puu-polymeerikomposiitin edut

Tämän materiaalin tärkeimmät edut ovat:

• WPC-levyjä ei tarvitse maalata joka vuosi
• terassilauta ei luista sateen aikana, koska sen pinta on aallotettu
• materiaali kestää valtavia muutoksia lämpötilajärjestelmä(-50°С - +50°С)
• voimakas. Tästä materiaalista valmistetut tuotteet kestävät raskaita kuormia, minkä ansiosta niitä voidaan käyttää lattiana myös pysäköintialueilla.

Suosituin WPC on seuraavilla toiminta-alueilla:

• rakentaminen. Tällä alalla se käyttää ulkoverhous taloja, luomalla ovia ja ikkunaprofiilit, paneelit sekä aukkojen viimeistelyyn, päätylaudat
• maiseman suunnittelu. Polymeeri-puukomposiitteista valmistetaan terassit (terassit), jalkakäytävillä, pensailla, aidoilla, puutarha-arkkitehtuurilla (penkit, huvimajat), ulkorakennuksilla ja lasten leikkikentillä. Sitä käytetään myös uima-altaiden koristeluun ja lattiapäällysteenä.
• sisustus. Tällä alalla WPC:stä luodaan kaiteet, portaat, ikkunaluukut, koristeprofiilit, viimeistelypaneelit, keittiön sisäänrakennetut kaapit, parketti, toimistokalusteet, hyllyt, jalkalistat, äänieristyspaneelit
• ala. "Nestemäistä puuta" käytetään siltojen, kuljetuslavojen, konttien, laitureiden, laivapaalujen ja laipioiden, rautatieosien (raapölkkyjen), jätesäiliöiden, laattojen ja kylttien luomiseen.

Terassi tai toisin sanoen puu-polymeerikomposiitista valmistettu terassilauta on nykyaikaisin materiaali ulkolattioiden joukossa. Puujauho- ja polymeerivarasto ainutlaatuisia ominaisuuksia tätä materiaalia. Tällaisen levyn käyttöikä on 40 vuotta. Tämä materiaali vaatii vuosittain antiseptinen hoito ja maalaus.

Perusominaisuudet:

• ei luista edes märkänä
• korkea lujuus ja kulutuskestävyys
• lämpötila-alue -50 - +80 0С
• ei ole herkkä kosteudelle, voidaan käyttää ulkona
• ei pelkää ultraviolettisäteitä, ei haalistu, ei mätäne, ei homehdu.

Nykyään valmistetaan seuraavan tyyppisiä terassilautoja:

• ompeleen, sauma on 2-6 mm. Niitä käytetään suuria alueita, yli 300 m2, jossa on tarpeen taata suuri veden virtaus
• saumaton. Nämä laudat ovat ihanteellisia kesäkahviloita, jossa on tarpeen tehdä monoliittinen pinnoite
• kiinteitä käytetään laitureilla ja laivojen kansilla
• ontto. Tällä levyllä on vähemmän painoa ja siksi alhaisempi hinta
• PVC-polymeerillä. Omistaa parempi kulutuskestävyys, hyvä UV-kestävyys, kestävyys
• polyeteenin kanssa. Halpa
• hiotut laudat
• harjattu, harjattu, eli vanhentunut
• kohokuvioitu kuvioitu kuvio
• kohokuviointi, jossa luonnollinen puu.

WPC-levyt on helpompi asentaa kuin puulevyt.

Puu-polymeerikomposiitin valmistus

DPK on innovatiivinen materiaali, jonka valmistustekniikka perustuu jauhojen, PE:n, PP:n, PVC:n ja muiden komponenttien sekoittamiseen erikoislaitteilla vakiintuneiden standardien mukaisesti.

Puu-polymeerikomposiitin luomiseksi on ensinnäkin tarpeen hioa puuraaka-aineet. Katkaisun jälkeen puu on kuivattava perusteellisesti. Seuraavaksi tulee vaihe, jossa komponentit punnitaan ja mitataan selkeästi. Kun kaikki aineosat on sekoitettu, materiaali ekstrudoidaan. Viimeinen vaihe tuotanto on sekä pituuteen että leveyteen leikkaamista.

WPC-tuotantojärjestelmä on hyvin samanlainen kuin luominen lastulevyt. Prosessi toteutetaan kuitenkin kemikaalityyppisillä laitteilla, ts. muoviteollisuus. Tällaiset asennukset ovat melko kompakteja, eli ne eivät vaadi suurta tilaa. WPC:tä valmistavat yritykset ovat tehokkaita pienilläkin tuotantomäärillä, joten ne ovat vertaansa vailla lastulevy- tai MDF-tehtaiden mittakaavassa.

Puu-polymeerikomposiittimarkkinat

Tänä päivänä globaalit DPCT-markkinat ovat kasvuvaiheessa ja kasvavat noin 18-20 % joka vuosi. Uusimpien tietojen mukaan jopa Amerikan markkinoilla ei ole kyllästymispistettä. Tulevina vuosina puupolymeerikomposiittien kulutuksen ja tuotannon odotetaan kasvavan.

Ajat huomioon ottaen elinkaari markkinat, kulutuksen ja tuotannon kasvun dynamiikka Venäjällä ja muissa maissa, potentiaali Venäjän markkinat puutäytteiset komposiitit ovat valtavia.

Tämän materiaalin käyttöalue on erittäin laaja. Venäjällä pääasiallinen käyttöalue on rakentaminen. Myös puukomposiitteja tullaan analyytikkojen mukaan tulevina vuosina käyttämään aktiivisesti autoteollisuudessa ja huonekalutuotannossa.

Tämä materiaali kestää hyvin ympäristövaikutuksia, lämpötilan muutoksia, se on kestävämpi kuin puu ja puulevyt. Tällaiset ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä suurimman osan osavaltiomme ankarassa ilmastossa. DPKT:n ulkokalusteiden valmistus (penkit, kaiteet, lattiat) on erilaista korkealaatuinen. Koska puupolymeerit pystyvät ottamaan minkä tahansa muodon tuotannon aikana, huonekalujen valmistajilla on mahdollisuus laajentaa design-elementtien käyttöä ja luovia ideoita huonekalusuunnittelun aikana.

Materiaalit perustuvat useisiin komponentteihin, mikä määrää niiden toiminnalliset ja tekniset ominaisuudet. Komposiitit perustuvat metalliin, polymeeriin tai keramiikkaan perustuvaan matriisiin. Lisävahvistus suoritetaan täyteaineilla kuitujen, viiksien ja erilaisten hiukkasten muodossa.

Ovatko komposiitit tulevaisuutta?

Plastisuus, lujuus, laaja kattavuus sovellukset - se tekee nykyaikaisista komposiittimateriaaleista erilaisia. Mitä tämä on tuotannon näkökulmasta? Nämä materiaalit koostuvat metallisesta tai ei-metallisesta pohjasta. Materiaalin vahvistamiseksi käytetään vahvempia hiutaleita. Niistä voidaan korostaa muovia, joka on vahvistettu boorilla, hiilellä, lasikuiduilla tai alumiinilla, vahvistettu teräs- tai berylliumlangoilla. Jos yhdistät komponenttien sisällöt, voit saada komposiitteja, joilla on eri lujuus, elastisuus ja kulutuskestävyys.

Päätyypit

Komposiittien luokittelu perustuu niiden matriisiin, joka voi olla metallinen tai ei-metallinen. Materiaalit, joiden metallimatriisi perustuu alumiiniin, magnesiumiin, nikkeliin ja niiden seoksiin, saavat lisälujuutta kuitumateriaalien tai tulenkestävien hiukkasten ansiosta, jotka eivät liukene perusmetalliin.

Komposiitit, joissa on ei-metallinen matriisi, perustuvat polymeereihin, hiileen tai keramiikkaan. Polymeerimatriiseista suosituimpia ovat epoksi, polyamidi ja fenoli-formaldehydi. Koostumuksen muodon antaa matriisi, joka toimii eräänlaisena sideaineena. Kuituja, säikeitä, lankoja ja monikerroksisia kankaita käytetään materiaalien vahvistamiseen.

Valmistus komposiitti materiaalit suoritetaan seuraavien teknisten menetelmien perusteella:

• vahvistuskuitujen kyllästäminen matriisimateriaalilla;
• vahvistusnauhojen ja matriisin muovaus muottiin;
• komponenttien kylmäpuristus lisäsintrauksella;
• kuitujen sähkökemiallinen pinnoitus ja lisäpuristus;
• matriisin kerrostaminen plasmasumutuksella ja sen jälkeen puristamalla.

Mikä kovetin?

Komposiittimateriaalit ovat löytäneet käyttöä monilla teollisuuden aloilla. Olemme jo sanoneet, mikä se on. Nämä ovat materiaaleja, jotka perustuvat useisiin komponentteihin, jotka on välttämättä vahvistettu erityisillä kuiduilla tai kiteillä. Itse komposiittien lujuus riippuu kuitujen lujuudesta ja elastisuudesta. Vahvistuksen tyypistä riippuen kaikki komposiitit voidaan jakaa:

• lasikuitua;
• hiilikuitukomposiitit hiilikuitujen kanssa;
• boori kuidut;
• organokuituja.

Vahvistusmateriaalit voidaan asentaa kahteen, kolmeen, neljään tai useampaan lankaan, mitä enemmän niitä on, sitä vahvempia ja luotettavampia komposiittimateriaalit ovat käytössä.

Puukomposiitit

Puukomposiitti kannattaa mainita erikseen. Se saadaan raaka-aineiden yhdistelmästä eri tyyppejä, jossa puu on pääkomponentti. Jokainen puu-polymeerikomposiitti koostuu kolmesta elementistä:

• murskatun puun hiukkaset;
• termoplastinen polymeeri (PVC, polyeteeni, polypropeeni);
• kemiallisten lisäaineiden kompleksi modifiointiaineiden muodossa - jopa 5% niistä materiaalin koostumuksessa.

Suosituin tyyppi puukomposiitit- Tämä on komposiittilevy. Sen ainutlaatuisuus piilee siinä, että siinä yhdistyvät sekä puun että polymeerien ominaisuudet, mikä laajentaa merkittävästi sen käyttöaluetta. Siten levy erottuu tiheydestä (sen indikaattoriin vaikuttavat pohjahartsi ja puuhiukkasten tiheys) ja hyvällä taivutuskestävyydellä. Samalla materiaali on ympäristöystävällinen ja säilyttää luonnollisen puun koostumuksen, värin ja aromin. Komposiittilevyjen käyttö on täysin turvallista. Polymeerilisäaineista johtuen komposiittilevy kertyy korkeatasoinen kulutuskestävyys ja kosteudenkestävyys. Sitä voidaan käyttää terassien viimeistelyyn, puutarhan polkuja vaikka heillä olisi raskas kuorma.

Tuotantoominaisuudet

Puukomposiiteilla on erityinen rakenne, koska polymeeripohja on yhdistetty puuhun. Tämän tyyppisistä materiaaleista voidaan mainita eritiheyksiset lastulevyt, orientoidut lastulevyt ja puupolymeerikomposiitit. Tämän tyyppisten komposiittimateriaalien valmistus tapahtuu useissa vaiheissa:

1. Puu murskataan. Tähän käytetään murskaimia. Murskaamisen jälkeen puu seulotaan ja jaetaan fraktioihin. Jos raaka-aineen kosteus on yli 15 %, se on kuivattava.
2. Pääkomponentit annostellaan ja sekoitetaan tietyissä suhteissa.
3. Valmis tuote puristetaan ja muotoillaan myyntikelpoisen ulkonäön saamiseksi.

Pääasialliset tunnusmerkit

Olemme kuvanneet suosituimmat polymeerikomposiittimateriaalit. Mikä se on, on nyt selvää. Kerrosrakenteen ansiosta jokainen kerros on mahdollista vahvistaa rinnakkaisilla jatkuvilla kuiduilla. On syytä mainita erikseen nykyaikaisten komposiittien ominaisuudet, jotka eroavat toisistaan:

• tilapäisen vastuksen ja kestävyysrajan korkea arvo;
• korkea joustavuus;
• lujuus, joka saavutetaan vahvistamalla kerroksia;
• Jäykkien lujitekuitujen ansiosta komposiitit kestävät erittäin hyvin vetojännitystä.

Metallipohjaisille komposiiteille on ominaista korkea lujuus ja lämmönkestävyys, mutta ne ovat käytännössä joustamattomia. Kuitujen rakenteen vuoksi matriisissa joskus esiintyvien halkeamien etenemisnopeus vähenee.

Polymeerimateriaalit

Polymeerikomposiitteja on tarjolla useissa eri vaihtoehdoissa, mikä avaa suuria mahdollisuuksia niiden käyttöön eri alueita, hammaslääketieteestä lentolaitteiden tuotantoon. Polymeeripohjaiset komposiitit täytetään erilaisilla aineilla.

Lupaavimpia käyttöalueita voidaan pitää rakentamista, öljy- ja kaasuteollisuutta, autojen tuotantoa ja rautatieliikennettä. Nämä teollisuudenalat vastaavat noin 60 % käyttömäärästä.

Polymeerikomposiittien korkean korroosionkestävyyden, muovauksella saatujen tuotteiden sileän ja tiheän pinnan ansiosta lopputuotteen luotettavuus ja kestävyys paranevat.

Katsotaanpa suosittuja tyyppejä

Lasikuitu

Näiden komposiittimateriaalien lujittamiseen käytetään sulasta epäorgaanisesta lasista muodostettuja lasikuituja. Matriisi perustuu termoaktiiviseen synteettiset hartsit ja termoplastiset polymeerit, joille on tunnusomaista korkea lujuus, alhainen lämmönjohtavuus ja hyvät sähköeristysominaisuudet. Aluksi niitä käytettiin kupolin muotoisten rakenteiden muodossa olevien antenniantennien valmistukseen. SISÄÄN moderni maailma Lasikuitumuoveja käytetään laajalti rakennusteollisuudessa, laivanrakennuksessa, kodintarvikkeiden ja urheiluvälineiden valmistuksessa sekä radioelektroniikassa.

Useimmissa tapauksissa lasikuitu valmistetaan ruiskutuksen perusteella. Tämä menetelmä on erityisen tehokas pienen ja keskisuuren mittakaavan tuotannossa, esimerkiksi veneiden rungoissa, veneissä, hytissä maantiekuljetukset, junavaunut. Ruiskutustekniikka on kätevä ja taloudellinen, koska lasimateriaalia ei tarvitse leikata.

Hiilikuituvahvisteiset muovit

Polymeeripohjaisten komposiittimateriaalien ominaisuudet mahdollistavat niiden käytön monilla eri aloilla. Täyteaineena käytetään hiilikuituja, joita saadaan selluloosa- ja pihkapohjaisista synteettisistä ja luonnonkuiduista. Kuitu käsitellään lämpökäsittelyssä useissa vaiheissa. Lasikuitumuoveihin verrattuna hiilikuiduilla on pienempi tiheys ja suurempi tiheys, vaikka ne ovat kevyitä ja vahvoja. Ainutlaatuisten suorituskykyominaisuuksiensa ansiosta hiilikuituvahvisteisia muoveja käytetään kone- ja rakettitekniikassa, avaruus- ja lääketieteellisten laitteiden, polkupyörien ja urheiluvälineiden valmistuksessa.

Boroplastia

Nämä ovat monikomponenttisia materiaaleja, jotka perustuvat lämpökovettuvaan polymeerimatriisiin lisättyihin boorikuituihin. Itse kuidut edustavat monofilamentteja, säikeitä, jotka on punottu apulasilangalla. Kierteiden korkea kovuus varmistaa materiaalin lujuuden ja kestävyyden aggressiivisia tekijöitä vastaan, mutta samalla boorimuovit ovat hauraita, mikä vaikeuttaa käsittelyä. Boorikuidut ovat kalliita, joten boorimuovien käyttöalue rajoittuu pääasiassa lento- ja avaruusteollisuuteen.

Organoplastia

Näissä komposiiteissa täyteaineet ovat pääasiassa synteettisiä kuituja - rouvia, lankoja, kankaita, paperia. Näiden polymeerien erityisominaisuuksia ovat: alhainen tiheys, keveys verrattuna lasiin ja hiilimuoveihin, korkea vetolujuus ja hyvä iskunkesto ja dynaamiset kuormitukset. Tätä komposiittimateriaalia käytetään laajalti sellaisilla aloilla kuin koneenrakennus, laivanrakennus, autorakennus, avaruusteknologian tuotannossa ja kemianteollisuudessa.

Mikä on tehokkuus?

Komposiittimateriaalit erääntyvät ainutlaatuinen koostumus voidaan käyttää useilla alueilla:

• ilmailussa lentokoneiden osien ja moottoreiden tuotannossa;
• avaruusteknologia lämmitettävien laitteiden voimarakenteiden tuotantoon;
• autoteollisuus kevyiden korien, kehysten, paneelien, puskureiden luomiseen;
• kaivosteollisuuden poraustyökalujen tuotannossa;
• maa- ja vesirakentaminen siltojen jännevälien, esivalmistettujen rakenteiden elementtien luomiseen korkeissa rakennuksissa.

Komposiittien käyttö mahdollistaa moottorin tehon lisäämisen, voimalaitokset vähentäen samalla koneiden ja laitteiden painoa.

Mitkä ovat tulevaisuudennäkymät?

Venäjän teollisuuden edustajien mukaan komposiittimateriaalit kuuluvat uuden sukupolven materiaaleihin. Vuoteen 2020 mennessä komposiittiteollisuuden tuotteiden kotimaisen tuotannon määrä kasvaa. Uuden sukupolven komposiittimateriaalien kehittämiseen tähtääviä pilottihankkeita on jo käynnissä eri puolilla maata.

Komposiittien käyttö on suositeltavaa useilla aloilla, mutta tehokkaimmin se on korkeaan teknologiaan liittyvillä aloilla. Esimerkiksi tänään ei kukaan ilma-alus ei ole luotu ilman komposiittien käyttöä, ja joissakin niistä käytetään noin 60 % polymeerikomposiitteja.

Erilaisten vahvistuselementtien ja matriisien yhdistämisen ansiosta on mahdollista saada koostumus, jolla on tietty joukko ominaisuuksia. Ja tämä puolestaan ​​mahdollistaa näiden materiaalien käytön monilla aloilla.