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工业规模的玻璃纤维复合材料（GRP）通常是热固化的。一个更优雅、更快速的解决方案是将玻璃纤维塑料的紫外线固化作为一个在线生产过程。
由于采用了合适的树脂配方和正确的辐射技术，板材、套筒或型材可以在几分钟内直接在工艺中固化和干燥。来自德国巴登符腾堡州的IST默茨公司于2022年3月因这一可持续的工艺变体而被授予ThinKing奖项。这是因为紫外线固化不仅可以在无二氧化碳的情况下工作，而且由于生产时间快，特别适合于批量生产。
德国巴登符腾堡州轻量化局在2022年3月推出的ThinKing创新奖展示了这一技术创新。ThinKing创新奖德国巴登符腾堡州轻量化局推出的一个创新产品或服务展示平台，每个月都会通过专业委员会从众多候选者中评出一个来自巴登符腾堡州的轻量化创新产品或服务颁发ThinKing奖项。
一目了然：
· 生产时间短： 用高能光进行硬化只需要几分钟时间
· 没有二氧化碳排放：使用绿色电力时，光固化过程不含二氧化碳
· 能源**：能源灯不需要预热或保持在工作状态，而只需要在巩固过程中提供能量
· 降低成本：复合材料的固化直接发生在这个工艺过程中，无须将半成品运送到硬化室并进行相关处理
· 可持续： 更加环保的单组份树脂系统不需要苯乙烯或溶剂
IST Metz公司新市场**经理里肯布劳克说： 化学工业在紫外线固化树脂的配方方面取得了如此大的进展，作为一个在线工艺步骤，我们现在可以在纤维复合塑料部件的批量生产中提供紫外线固化 。
浸渍的纤维树脂系统然后通过施加能量进行交联、固化和干燥。到目前为止，对于板材或型材来说，需要长的加热生产线。而对于缠绕件来说，则需要烤箱或干燥室。到目前为止，大型装备、高能耗和时间支出以及额外的运输和处理任务是轻量化部件生产中这一工艺步骤的特点。
快速而优雅的在线固化
这可能会随着紫外线工艺的使用而突然改变。因为玻璃纤维由于其辐射性，非常适合于紫外线固化。几秒钟到几分钟就可以用紫外线或紫外光辐射源固化纤维矩阵系统。固化和冷却后，该部件可立即装载，并可进一步加工。 在一项应用中，我们能够将一条生产线缩短80%以上， 里肯布劳克介绍说。在另一个案例中，一分钟的紫外线照射足以巩固一个用绕丝工艺生产的50厘米长的玻璃纤维复合材料套筒。由于这些短的周期时间，紫外线固化过程是系列和连续过程的理想选择。对于特别大的部件，该工艺也是一个不错的选择。因此，在几乎所有行业中都可以实现理想的应用。在连续工艺中，如拉挤或平板材料的生产中，也在RTM工艺或BMC/***C工艺中，都适合应用该工艺。
节约能源，不含苯乙烯和二氧化碳
与连续加热的烤箱或生产线不同，紫外线辐射源只在需要固化时才消耗能量。因此，能源成本可以直接转换为单位成本。此外，可以用绿色电力运行，所以没有二氧化碳排放。在所有的应用中，紫外线固化平均只需要热工艺的30%左右的能量。在上面提到的盘绕套筒的例子中，每个工件所需的能量约为0.25千瓦。
基于环氧丙烯酸酯的单组份树脂系统适用于紫外线固化，理论上具有无限的罐装寿命。根据不同的应用，清洁工作相应减少，并且可以省略混合，所以生产浪费较少。此外，这些树脂不需要苯乙烯或其他溶剂。然而，就其力学性能而言，在固化后至少可以与以前的树脂系统相媲美。
工艺经验缔造质量
即使紫外线固化看起来很简单，设计在线工艺步骤也需要经验，因为必须分别适应各自的产品。里肯布劳克解释说： 我们的应用和工艺技术不仅包括灯管，还包括适当的冷却概念或任何由于高温而需要的防爆措施。而在整个工艺线的宽度上，灯管安装本身的系统设计对交联、固化和干燥的可重复性质量有很大影响。
除了温度和均匀的辐照外，相关的波长也必须与纤维材料、部件和工艺进度相匹配：从用于较厚材料的长波UVVis辐射到用于GRP部件上纯表面固化的短波UV-C辐射。也可能需要从上面和下面同时进行辐照，例如对于夹层材料或如果纤维的半透明性损害了光束的穿透深度。
关于IST 默茨公司
IST 默茨是一家活跃在国际上的中型机械工程公司，总部位于德国南部巴登符腾堡州的纽廷根市，在全球拥有约550名员工。40多年来，该公司一直在生产利用紫外光固化印刷和涂层的系统。紫外线系统能在几分之一秒内固化油墨、油漆、硅酮、粘合剂、树脂和其他材料。IST 默茨集团公司为其客户提供世界上***大的高性能紫外灯和紫外LED系统的产品组合。该系列还辅以热风红外干燥系统和准分子技术。
https://www.hongyantu.com/news/29063.html 20220310 |
