Pultruzja to w pełni ciągły i zautomatyzowany proces wytwarzania profili kompozytowych o stałym przekroju. Technologia ta jest jednym z najbardziej efektywnych kosztowo sposobów produkcji długich elementów FRP (Fiber Reinforced Polymers) o wysokiej powtarzalności i stabilnych właściwościach.
Dzięki połączeniu niskiego kosztu jednostkowego, wysokiej trwałości i odporności środowiskowej, pultruzja jest dziś standardem w wielu sektorach przemysłu.
Na czym polega proces pultruzji?
Proces pultruzji polega na ciągnięciu (pull) włókien przez kolejne etapy impregnacji i utwardzania – w przeciwieństwie do ekstruzji, gdzie materiał jest wypychany.
Kolejne etapy procesu:
- Podawanie zbrojenia
Ciągłe włókna (szklane, węglowe, bazaltowe) są odwijane z cewek i prowadzone do kąpieli żywicznej. - Impregnacja żywicą
Włókna są nasycane żywicą (najczęściej poliestrową, winyloestrową lub epoksydową). - Formowanie przekroju
Nadmiar żywicy jest usuwany, a zbrojenie wstępnie układane w docelowy kształt. - Utwardzanie w formie grzanej
Profil przechodzi przez podgrzewaną matrycę, gdzie następuje utwardzenie. - Wyciąganie i cięcie
Gotowy profil jest ciągnięty przez układ napędowy i cięty na wymiar.
Jakie materiały stosuje się w pultruzji?
Zbrojenie
- włókno szklane (najczęściej),
- włókno węglowe (wysokie wymagania),
- włókna bazaltowe,
- maty i tkaniny powierzchniowe.
Żywice
- poliestrowe – ekonomiczne,
- winyloestrowe – lepsza odporność chemiczna,
- epoksydowe – najwyższe właściwości mechaniczne.
Profile kompozytowe – co można wytwarzać?
Pultruzja umożliwia produkcję profili o stałym przekroju, m.in.:
- belki i dźwigary,
- ceowniki, kątowniki, teowniki,
- rury i pręty,
- kratownice i pomosty,
- drabiny i konstrukcje wsporcze.
Wszystkie te profile kompozytowe charakteryzują się wysoką powtarzalnością i stabilnością wymiarową.
Właściwości profili pultrudowanych
Profile wytwarzane metodą pultruzji oferują:
- wysoki stosunek wytrzymałości do masy,
- doskonałą odporność na korozję,
- bardzo dobrą odporność chemiczną,
- izolacyjność elektryczną,
- niskie koszty utrzymania.
To sprawia, że często zastępują stal w środowiskach agresywnych.
Przykłady zastosowań pultruzji
🏭 Przemysł chemiczny i procesowy
- konstrukcje wsporcze,
- pomosty i kratownice,
- osłony instalacji.
🌉 Infrastruktura
- kładki i pomosty,
- bariery i balustrady,
- elementy mostowe.
⚡ Energetyka i elektrotechnika
- konstrukcje izolacyjne,
- wsporniki i ramy,
- elementy dla OZE.
🚆 Transport
- elementy wagonów,
- profile konstrukcyjne,
- lekkie elementy nośne.
Zalety pultruzji
- bardzo niski koszt jednostkowy przy dużych seriach,
- pełna automatyzacja procesu,
- wysoka powtarzalność jakości,
- minimalne straty materiałowe.
Ograniczenia technologii pultruzji
- tylko stały przekrój profilu,
- ograniczona swoboda projektowa,
- wysoki koszt oprzyrządowania na start,
- trudne zmiany geometrii.
Pultruzja vs inne technologie
Pultruzja nie konkuruje bezpośrednio z infuzją czy RTM – to technologia:
- wyspecjalizowana,
- idealna do profili ciągłych,
- bardzo efektywna kosztowo przy dużych wolumenach.
Podsumowanie
Pultruzja to jedna z najbardziej dojrzałych i ekonomicznych technologii kompozytowych.
Umożliwia produkcję wysokiej jakości profili kompozytowych o stałym przekroju, które z powodzeniem zastępują stal i aluminium w środowiskach agresywnych.
➡️ W kolejnych artykułach na kompozyty.net pokażemy porównanie pultruzji z ekstruzją aluminium oraz realne case studies wdrożeń przemysłowych.
