当下,拉挤成型是聚氨酯复合材料光伏边框的主要生产方式。

拉挤成型是指在牵引设备的作用下,将连续纤维或其织物渍树脂,通过模具加热使树脂固化生产复合材料型材的工艺方法。
 
江阴科诚:聚氨酯复材拉挤成型设备供应商

拉挤成型工艺示意图

拉挤成型具有纤维含量可控、原料利用率高和生产效率高等优点。常规拉挤生产线由纱架、浸胶槽、定型模具、牵引装置和切割装置等组成。

拉挤制品具有轻质高强、耐腐蚀等优点,在建筑、交通、风电、光伏等新能源、医疗、通信和电力输送等领域有着广泛的应用。
拉挤成型技术起源于美国,早在1951年就有利用液态聚合物浸渍纤维来生产钓鱼竿的专利。在过去的70年中,拉挤成型高速发展,现在是制造恒定截面、低尺寸公差的树脂基复合材料型材最有效的方法之一。

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风电叶片拉挤成型数字化生产线示意图 图源:江阴科诚
聚氨酯 ( PU) 是主链上含有重复氨基甲酸酯基团 (-NHCOO-) 的聚合物,由多元醇和多异氰酸酯反应制得。聚醚型聚氨酯的硬段由多异氰酸酯和扩链剂构成,软段由聚醚多元醇构成,因韧性好、固化快等优点使其在复合材料中脱颖而出。
玻璃纤维是常用的增强材料,特别是连续玻璃纤维引入到聚合物基体中,载荷可以充分地传递给连续的纤维,具有轻质高强等优势。
纤维增强聚氨酯复合材料具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和耐温性能。
双组分聚氨酯树脂拉挤是反应注射拉挤工艺。21世纪初,欧美开始纤维增強聚氨酯树脂拉挤工业化生产。现国内已有双组分聚氨酯树脂拉挤线超200条。

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聚氨酯树脂拉挤工艺示意图
纤维增強双组分聚氨酯树脂拉挤成型工艺流程主要是:将聚醚多元醇混合物和多异氰酸酯经过科学配比混合注入到注胶盒中;玻璃纤维纱、多轴向缝边毡等纤维增强料在注胶盒中和聚氨酯树脂充分浸渍;采用拉挤成型工艺,将经过口模的复合材料以一定的速度拉出,再经空气冷却并切割获得连续玻璃纤维/聚氨酯拉挤型材。
双组分聚氨酯树脂拉挤设备要求
01
双组分灌注机

因聚氨酯为双组分体系,需要双组分灌注机混合。要求其计量精确、混合均匀、连续出料,且灌注量易调。

02
注射盒

因聚氨酯体系反应快,很快产生胶凝,黏度增大,浸润性降低。为提高浸渍性以及避免聚氨酯在浸胶器内固化,对每个产品均需特制注射盒。

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PU反应注射拉挤 注射盒(美国马丁)

03
拉挤机

可沿用传统的拉挤设备(液压往复式或履带式)。在额定牵引力之内推荐用履带式,以提供连续且均匀的拉挤力。现今采用伺服电机、闭环控制的液压往复式亦能达到要求。

04
欧美双组分聚氨酯拉挤生产线的注射盒与模具之间有水冷却装置,南通玛泰科新材料公司率先开发的无水冷方案业已成功推广。
05
在产品脱模后温度虽高,但可以不另进行冷却,可加大模具出口到切割机之间的距离实现冷却,浙江一公司采用距离为6m。

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聚氨酯树脂拉挤生产线示意图(科思创)
聚氨酯树脂复合材料拉挤成型虽然起始于欧美,其设备工艺早期也主要是欧美开发,但是近些年来,国内相关企业也发展迅速,在拉挤成型工艺设备上有了大幅进步。

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成立于2009年的江阴市科诚技术有限公司便是国内规模较大的履带/液压拉挤设备源头制造厂家,有加工中心70台,绝大多数零配件自己生产。年销售18亿,主要客户有中国建材,远景能源,东方电气,明阳智能,三一重能,美国通用等。

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拉挤成型设备 图源:科诚

 

科诚在风电叶片制造配套装备领域已经拥有成熟的产品研发与制造经验,形成了风电叶片模具液压翻转系统、风电叶片梁用拉挤板后处理智能生产线、风电叶片龙门式转运车、风电叶片自动化NDT设备等多元化产品布局。 
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同时公司在复合材料光伏边框拉挤设备、氢能制氢电解槽用镍材料、复合材料门窗边框拉挤设备等领域持续开发新产品。
未来,公司将立足于新能源领域的“风光电储”板块,致力于打造成为具有全球竞争力的、世界知名的新材料和智能装备产业的创新型企业,为社会的可持续发展、建设美好未来做出更多贡献。
江阴市科诚技术有限公司是高新技术企业、江苏省专精特新中小企业、无锡市企业技术中心认定、无锡市风电叶片用自动化生产设备工程技术研究中心。
联系方式/微信:赵先生18001505080。
江阴科诚将参加2023年10月20日在无锡举办的“2023年第二届光伏材料论坛”,并有展台展示,欢迎大家届时前来交流!
参考资料:江阴科诚;树脂基复合材料拉挤成型研究进展,北京化工大学机电工程学院;国内外复合材料工艺设备发展述评之五——拉挤成型,陈博等
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原文始发于微信公众号(艾邦光伏网):江阴科诚:聚氨酯复材拉挤成型设备供应商

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