I. Penyiapan Bahan Baku Inti
Bahan Penguat: Bundel serat kaca bebas alkali-yang berkelanjutan, yang memberikan kekuatan aksial tinggi. Kepadatan linier dan keseragaman tegangan harus dikontrol dengan ketat.
Bahan Matriks: Resin epoksi (atau resin vinil ester) dicampur dengan bahan pengawet, akselerator, dan bahan pelepas cetakan internal. Rasio tersebut harus diformulasikan secara tepat untuk memastikan kecepatan pengawetan dan sifat mekanik.
Bahan Penolong: Bahan penghubung silan (untuk meningkatkan ikatan antarmuka serat-resin), perekat (untuk kombinasi berikutnya dengan selubung dan alat kelengkapan), dan karet silikon (untuk selubung).
II. Pultrusion Moulding (Pembuatan Badan Batang Inti)
Impregnasi Serat: Bundel serat kaca kontinyu diratakan melalui kembu dan direndam seluruhnya dalam perekat resin epoksi dalam tangki resin, dengan kandungan resin yang seragam dikontrol.
Pembentukan Awal dan Pengaturan Benang: Bundel serat yang diresapi melewati cetakan yang telah dibentuk sebelumnya untuk menghilangkan gelembung udara dan mengatur arah serat, memastikan kesejajaran aksial paralel.
Pemanasan, Pengawetan dan Pultrusi: Bundel serat memasuki cetakan pemanas (120–160 derajat ). Digerakkan oleh mesin traksi kontinyu, resin mengalami ikatan silang dan pengawetan yang cepat untuk membentuk batang serat kaca epoksi yang padat. Cetakan mengkalibrasi diameter untuk memastikan toleransi diameter luar batang inti (biasanya ±0,1 mm).
Pemotongan dan Pemeriksaan Awal: Batang dipotong sesuai panjang yang direncanakan, diikuti dengan pemeriksaan penampakan, diameter, kelurusan, dan sifat mekanik dasar (misalnya kekuatan lentur, kekuatan tarik).
AKU AKU AKU. Perawatan Permukaan Batang Inti (Memastikan Ikatan Antarmuka)
Penggilingan / Peledakan Pasir: Penggilingan mekanis atau sandblasting digunakan untuk menghilangkan residu dan gerinda resin permukaan, sehingga meningkatkan kekasaran permukaan (Ra dikontrol pada 1,6–3,2μm).
Pembersihan dan Pengeringan: Permukaan dibersihkan dengan alkohol atau air deionisasi untuk menghilangkan noda minyak dan debu, kemudian dikeringkan pada suhu 80–100 derajat selama 30–60 menit untuk menghilangkan kelembapan sepenuhnya.
Pelapisan Agen Kopling: Bahan penghubung silan (misalnya, KH-550) diaplikasikan secara merata, kemudian dikeringkan di udara pada suhu kamar atau dipanggang pada suhu rendah untuk membentuk lapisan transisi kimia, sehingga meningkatkan kekuatan ikatan antara batang inti dan karet silikon.
IV. Peracikan Selubung (Isolasi dan Perlindungan)
| Proses | Mengalir | Skenario Aplikasi |
|---|---|---|
| Vulkanisasi Injeksi | Batang inti ditempatkan dalam cetakan, dan karet silikon vulkanisasi suhu tinggi (HTV) disuntikkan, diikuti dengan vulkanisasi pada suhu 160–180 derajat selama 10–20 menit untuk membentuk selubung dan gudang secara integral | Produksi massal, struktur kompleks (misalnya, gudang berdiameter besar, desain multi-gudang) |
| Vulkanisasi Ekstrusi | Karet silikon campuran dilapisi pada batang inti melalui ekstruder, kemudian secara terus menerus dimasukkan ke dalam tabung vulkanisasi (180–200 derajat) untuk vulkanisasi, dan gudang diproses selanjutnya. | Tipe batang-panjang, bentuk gudang sederhana, cocok untuk produksi berkelanjutan-jarak jauh |
V. Pasca-pengobatan dan Kontrol Kualitas
Akhiri Perawatan: Selubung di kedua ujungnya dilucuti untuk memperlihatkan batang inti untuk dikerutkan dengan alat kelengkapan, memastikan permukaan pengeritingan bersih dan bebas dari noda minyak.
Koneksi Pas: Fitting baja galvanis atau paduan aluminium dihubungkan dengan kuat ke kedua ujung batang inti melalui crimping hidrolik, dan kekuatan crimping serta kekencangan antarmuka diuji.
Inspeksi Akhir:
Kinerja Mekanis: Uji tarik, tekuk, dan torsi dilakukan untuk memastikan kinerja memenuhi atau melampaui beban desain (misalnya, Lebih besar dari atau sama dengan 600MPa).
Kinerja Listrik: Uji tegangan tahan frekuensi daya, pelepasan sebagian, dan rugi-rugi dielektrik dilakukan untuk menghilangkan cacat internal.
Inspeksi Antarmuka: Deteksi cacat ultrasonik atau pemeriksaan sinar X-dilakukan untuk memastikan tidak adanya pelepasan atau delaminasi antara batang inti dan selubung, serta antara batang inti dan alat kelengkapan.
Poin Proses Utama
Parameter Pultrusi: Gradien suhu cetakan, kecepatan traksi (0,5–2m/menit), dan viskositas resin harus disesuaikan secara akurat untuk menghindari porositas dan selip serat.
Kontrol Ikatan: Keseragaman lapisan bahan penghubung, suhu pengeringan, dan waktu pengeringan secara langsung mempengaruhi keandalan antarmuka, yang merupakan inti dari mencegah kerusakan internal.
Proses Vulkanisasi: Tingkat vulkanisasi karet silikon harus lebih besar dari atau sama dengan 90% untuk menghindari berkurangnya ketahanan terhadap penuaan dan kinerja insulasi yang disebabkan oleh-kurangnya vulkanisasi.
Masalah Umum dan Solusinya
Debonding Antarmuka: Optimalkan kekasaran sandblasting, pilih bahan penghubung yang sesuai, dan kontrol pengeringan dan penghilangan kelembapan secara ketat.
Pembengkokan Batang Inti: Pastikan ketegangan serat seragam, suhu cetakan simetris, dan kecepatan traksi yang stabil selama pultrusion.
Gelembung Udara Internal: Pastikan degassing resin menyeluruh, pembuangan udara yang cukup selama pembentukan awal, dan kurangi kecepatan pultrusion.