Présentation du Plastique Renforcé de Fibres Pultrudé (PRFP) : Nouvelle Gamme de Produits Haute Résistance et Durable

PRFP signifie plastique renforcé de fibres ou polymère renforcé de fibres. Le PRFP comprend un polymère désigné qui a été renforcé avec des fibres. Les compositions de fibres sont généralement à base de verre, carbone ou aramide tandis que le polymère est habituellement une résine époxy, vinylester ou polyester thermodurcissable. Le PRFP utilise spécifiquement le matériau fibreux pour améliorer mécaniquement la résistance de la résine originale (également appelée matrice). L'étendue à laquelle la résistance est atteinte dans les plastiques renforcés de fibres dépend des propriétés mécaniques de la fibre et de la matrice, de leurs concentrations relatives, ainsi que de la longueur et de l'orientation/direction de la fibre dans la matrice.

Il existe une variété de procédés de formage par lesquels le matériau de fibre de renforcement est combiné avec la matrice afin de produire une forme en plastique renforcé de fibres (PRFP). Ces procédés incluent le moulage par vessie, moulage par compression, autoclave/sac sous vide, enroulement sur mandrin, stratification humide, pistolet hachoir, bobinage de filament et pultrusion. La pultrusion sera le focus de cet article car elle est devenue la méthode de procédé de fabrication de choix pour les plastiques renforcés de fibres chez Craftech Industries.

Qu'est-ce que la pultrusion ?

Simplement énoncé, la pultrusion est un procédé de formage où le matériau de fibre de renforcement tel que roving, nappe ou toile de fibre de verre, est tiré à travers un bain humide de résine (typiquement polyester ou autres matrices de résine thermodurcissable) dans lequel tout le matériau est soigneusement imprégné de résine liquide. La fibre humide résultante est formée à la forme désirée et « tirée » à travers une filière en acier chauffée. À l'intérieur de la filière, le processus de polymérisation commence en contrôlant précisément des températures élevées. Le stratifié se solidifie dans la forme exacte de la cavité de la filière employée alors qu'il est continuellement « tiré » à travers l'appareil de pultrusion. Voir vidéo ci-dessous.

Le roving de fibre de verre fournit la haute résistance longitudinale des produits pultrudés. De plus, le roving fournit la résistance à la traction requise pour tirer les autres renforts (tels que la nappe) à travers la filière. La nappe de brins continus fournit le haut degré de propriétés physiques transversales observées dans les produits pultrudés. Il est important de noter que puisque la pultrusion est un procédé à basse pression, les renforts en fibre de verre apparaîtront normalement près de la surface du produit. Cela peut affecter l'apparence, les propriétés de résistance ou la manipulation des produits en plastique renforcé de fibres. Des voiles de surface peuvent être ajoutés à la construction du stratifié pour déplacer les fibres de la surface en ajoutant une finition riche en résine.

Pourquoi utiliser des plastiques renforcés de fibres pultrudés ?

Les plastiques renforcés de fibres ont de nombreuses qualités désirables, surtout en ce qui concerne la résistance et la résistance chimique. De nombreux ingénieurs en conception choisissent le procédé de pultrusion car il produit des produits qui résolvent de nombreux problèmes modernes grâce à leurs propriétés haute résistance, légèreté et sans maintenance.

CARACTÉRISTIQUES	DESCRIPTION	AVANTAGES
Résistance	Résistance unitaire en traction, flexion et compression environ 20 fois celle de l'acier quand les propriétés sont combinées sur base de densité unitaire.	Capacités de Conception Structurelle Résistance Optionnelle dans Directions Désirées Résistance aux Chocs Exceptionnellement Élevée
Léger	Densité du PRFP d'environ 20% de l'acier et 60% de l'aluminium.	Performance Supérieure à Moins de Poids Coûts de Transport Réduits Besoins Énergétiques Opérationnels Réduits Coûts de Main-d'Œuvre d'Installation Réduits Facile à Manipuler/Installer
Résistance à la Corrosion	Le PRFP est insensible à une large gamme de produits chimiques et environnements corrosifs.	Coûts de Maintenance Minimaux Sécurité à Long Terme Longévité d'Installation et Durée de Vie Accrue Capacités de Stockage Extérieur Ratio Coût/Performance Inférieur
Isolation Électrique	Résistance structurelle et rigidité fournies avec matériau diélectrique.	Moins de Composants pour Assemblages Non Magnétique Valeurs d'Isolation Prévisibles
Consolidation de Pièces	De nombreux composants individuels peuvent être combinés en un profil plus large.	Coûts d'Assemblage Réduits Besoins d'Inventaire Réduits Surfaces Aérodynamiques Lisses Fiabilité Améliorée
Stabilité Dimensionnelle	Résistant à l'étirement, gauchissement et gonflement sur une large plage de températures et contraintes physiques.	Dommages Réduits aux Assemblages Structurels Tolérances Serrées
Isolation Thermique	Faible conductivité thermique : 1/250 de l'aluminium ; 1/60 de l'acier	Besoins d'Épaisseur d'Isolation Réduits Besoins Énergétiques Opérationnels Réduits Pas de Problèmes de Condensation

Ces propriétés attractives font du PRFP le choix privilégié de matériau composite pour de nombreuses utilisations dans des industries telles que Construction/Industriel, Automobile, Consommation, Traitement des Eaux Usées, Électrique et Marine pour n'en nommer que quelques-unes. Quelques applications spécifiques trouvées dans ces industries sont les suivantes :

Construction/Industriel

• Ponts
• Châssis de Batardeau
• Goulottes de Câbles
• Systèmes de Bâtiment Complets
• Composants de Tours de Refroidissement
• Supports de Plancher
• Supports de Tuyaux
• Passarelles, Plateformes et Systèmes de Garde-Corps Préfabriqués
• Fermes & Solives
• Pales Éoliennes
• Cadres de Fenêtres

Automobile

• Ressorts Automobile
• Ressorts à Lames et Pare-Chocs Automobiles
• Composants d'Autobus
• Supports de Loquets de Fenêtres d'Autobus
• Barres de Calage
• Portes Enrouleurs/Panneaux de Portes Enrouleurs
• Pare-Chocs à Ressort
• Supports de Réservoirs
• Poteaux de Murs Camion/Remorque

Consommation

• Échelles
• Poteaux d'Éclairage
• Manches de Balai, Brosse et Balayette
• Potes d'Élagage
• Manches de Râteau/Pelle

Traitement des Eaux Usées

• Cloisons de Cellules
• Composants d'Épurateurs
• Écrans à Eau Mobile
• Vols de Boues de Traitement Eau/Eaux Usées

Électrique

• Poteaux Services Composites
• Bras Transversaux
• Bras de Barrières de Passage à Niveau
• Boîtiers Électriques
• Élimiteurs de Brume
• Supports de Montage & Panneaux Arrière
• Composants d'Appareillage de Commutation
• Couvre-Rails Tiers
• Jambages de Portes Réfrigérées Walk-In

Marine

• Poteaux d'Alimentation Quai de Bateau
• Pieux de Défense
• Palplanches
• Conception Mur de Mer/Pylône

De nombreux produits en plastiques renforcés de fibres sont disponibles. Choisissez parmi le polyester standard, le polyester ignifuge, ou le vinylester ignifuge pour des exigences de performance encore plus grandes. Avec la polyvalence du procédé de pultrusion, les mélanges de résine, le contenu de renforcement et leur combinaison peuvent être augmentés pour atteindre des propriétés spécifiques dans un profil.

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