Explication complète du principe de production et des normes d'application du tapis de fibres de verre coupées

Explication complète du principe de production et des normes d'application de

Fibre de verreTapis à fils coupés

La fabrication d'un mat de fibres de verre coupées consiste à découper des stratifils (ou fils non torsadés) en brins de 50 mm de long à l'aide d'un cutter. Ces brins sont ensuite dispersés et disposés de manière désordonnée, puis déposés sur un tapis convoyeur à mailles en acier inoxydable pour former un mat. L'étape suivante consiste à appliquer un liant, sous forme de colle en spray ou de colle pulvérisable hydrodispersible, pour lier les brins coupés. Le mat est ensuite séché à haute température et reformé pour obtenir un mat de fibres coupées en émulsion ou en poudre.

Matériaux composites asiatiques (Thaïlande) Co., Ltd.

Les pionniers de l'industrie de la fibre de verre en THAÏLANDE

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I. Matières premières

Le verre couramment utilisé dans les produits en fibre de verre est un type de borosilicate de calcium et d'aluminium dont la teneur en alcalins est inférieure à 1 %. On l'appelle souvent « verre E » car il a été développé pour les systèmes d'isolation électrique.

La production de fibres de verre consiste à transporter du verre fondu depuis un four de fusion à travers une filière en platine percée de nombreux petits trous, ce qui permet de l'étirer en filaments de verre. À des fins commerciales, ces filaments ont généralement un diamètre compris entre 9 et 15 micromètres. Ces filaments sont enduits d'un ensimage avant d'être rassemblés en fibres. Les fibres de verre sont exceptionnellement solides, avec une résistance à la traction particulièrement élevée. Elles présentent également une bonne résistance chimique, une bonne résistance à l'humidité, d'excellentes propriétés électriques, une résistance aux agressions biologiques et sont incombustibles avec un point de fusion de 1 500 °C, ce qui les rend particulièrement adaptées à la fabrication de matériaux composites.

Les fibres de verre peuvent être utilisées sous diverses formes : coupées en courtes longueurs (« fils coupés »), rassemblées en stratifils lâches (« rovings »), ou tissées en divers tissus par torsion et retordage de fils continus. Au Royaume-Uni, le mat de fibres de verre à fils coupés est une forme largement utilisée. Il est obtenu en coupant des stratifils de fibre de verre en longueurs d'environ 50 mm et en les liant avec des liants à base d'acétate de polyvinyle ou de polyester, formant ainsi un mat. Le grammage du mat de fibres coupées varie de 100 g/m² à 1 200 g/m² et est utile pour le renforcement général.

II. Étape d'application du liant

Les fibres de verre sont transportées de la zone de décantation vers le convoyeur, où un liant est appliqué. La zone de décantation doit être maintenue propre et sèche. L'application du liant s'effectue à l'aide de deux applicateurs de liant en poudre et d'une série de buses de pulvérisation d'eau déminéralisée.

Sur le tapis de fils coupés, une légère pulvérisation d'eau déminéralisée est appliquée sur les faces supérieure et inférieure. Cette étape est essentielle pour une meilleure adhérence du liant. Des applicateurs de poudre spéciaux assurent une répartition uniforme de la poudre. Des oscillateurs situés entre les deux applicateurs facilitent le transfert de la poudre vers la face inférieure du tapis.

III. Liaison avec émulsion

Le système de rideau utilisé assure une dispersion optimale du liant. L'excédent de liant est récupéré grâce à un système d'aspiration spécial.

Ce système permet à l'air d'évacuer l'excédent de liant du tapis, ce qui permet une répartition uniforme du liant, éliminant ainsi l'excédent. Les contaminants filtrés dans le liant peuvent donc être réutilisés.

Le liant est stocké dans des conteneurs dans la salle de mélange et transporté depuis de petites auges près de l'usine de tapis par des tuyaux basse pression.

Des dispositifs spéciaux maintiennent le niveau constant du réservoir. Le liant recyclé est également acheminé vers le réservoir. Des pompes transportent la colle du réservoir vers l'étape d'application.

IV. Production

Le mat de fibres de verre à fils coupés est un matériau non tissé fabriqué en coupant de longs filaments de 25 à 50 mm, en les disposant de manière aléatoire sur un plan horizontal et en les maintenant ensemble avec un liant approprié. Il existe deux types de liants : en poudre et en émulsion. Les propriétés physiques du matériau composite dépendent de la combinaison du diamètre des filaments, du choix du liant et de sa quantité, principalement déterminées par le type de mat utilisé et le procédé de moulage.

La matière première pour la production de tapis à fils coupés est constituée de gâteaux de mèches des fabricants de fibres de verre, mais certains utilisent également fréquemment des mèches, en partie pour économiser de l'espace.

Pour la qualité du tapis, il est essentiel d'avoir de bonnes caractéristiques de coupe des fibres, une faible charge électrique statique et une faible consommation de liant.

V. La production en usine comprend les parties suivantes :

Cantre à fibres

Processus de hachage

Section de formation

Système d'application de liant

Four de séchage

Section de pressage à froid

Coupe et enroulement

VI. Zone de pêche

Les supports rotatifs sont placés sur le châssis avec un nombre approprié de bobines. Ces supports contenant des galettes de fibres, la zone de stockage doit être située dans une pièce à humidité contrôlée (humidité relative comprise entre 82 et 90 %).

VII. Équipement de hachage

Le fil est tiré des galettes de fil, et chaque couteau à découper est traversé par plusieurs brins.

VIII. Section de formation

La formation d'un tapis de fibres coupées implique une répartition uniforme des fibres coupées à intervalles réguliers dans la chambre de formation. Chaque équipement est équipé de moteurs à vitesse variable. Les dispositifs de coupe sont contrôlés indépendamment pour assurer une répartition uniforme des fibres.

L'air sous la bande transporteuse aspire également les fibres présentes sur le dessus de la bande. L'air évacué passe par un purificateur.

IX. Épaisseur de la couche de fibre de verre coupée

La plupart des produits renforcés de fibre de verre utilisent des fibres de verre coupées, dont la quantité et le mode d'utilisation varient selon le produit et le procédé. L'épaisseur de la couche dépend du procédé de fabrication requis.

Par exemple, pour la production de tours de refroidissement en fibre de verre, une couche est enduite de résine, suivie d'une couche de mat fin ou de tissu O2. Entre les deux, six à huit couches de tissu O4 sont posées, et une couche supplémentaire de mat fin est appliquée en surface pour recouvrir les joints des couches intérieures. Dans ce cas, seules deux couches de mat fin sont utilisées au total. De même, pour la fabrication de toits automobiles, divers matériaux tels que le tissu tissé, le non-tissé, le plastique PP, le mat fin et la mousse sont combinés en couches, le mat fin étant généralement utilisé en deux couches seulement. Même pour la production de toits automobiles Honda, le processus est assez similaire. Par conséquent, la quantité de mat à fils coupés utilisée dans la fibre de verre varie selon le procédé, certains procédés pouvant ne pas en nécessiter l'utilisation, d'autres non.

Si l'on produit une tonne de fibre de verre à partir de fibres de verre hachées et de résine, le poids de ces fibres représente environ 30 % du poids total, soit 300 kg. Autrement dit, la teneur en résine est de 70 %.

La quantité de mat de fils coupés utilisée pour le même procédé est également déterminée par la conception des couches, qui repose sur les exigences mécaniques, la forme du produit, les exigences de finition de surface et d'autres facteurs.

X. Normes d'application

L'utilisation de mats de fibres de verre coupées sans alcalis se généralise et touche divers secteurs de haute technologie tels que l'automobile, le maritime, l'aéronautique, l'éolien et la production militaire. Cependant, vous ignorez peut-être les normes applicables à ces mats. Nous présentons ci-dessous les exigences d'une norme internationale concernant la teneur en oxydes de métaux alcalins, l'écart massique unitaire, la teneur en combustible, la teneur en humidité et la résistance à la rupture par traction.

Teneur en métaux alcalins

La teneur en oxyde de métal alcalin du tapis de fibres de verre hachées sans alcali ne doit pas dépasser 0,8 %.

Unité de surface et de masse

Contenu combustible

Sauf indication contraire, la teneur en combustible doit être comprise entre 1,8 % et 8,5 %, avec un écart maximal de 2,0 %.

Teneur en humidité

La teneur en humidité du tapis utilisant de la colle en poudre ne doit pas dépasser 2,0 %, et pour le tapis utilisant de la colle en émulsion, elle ne doit pas dépasser 5,0 %.

Résistance à la rupture par traction

En règle générale, la qualité des mats de fibres de verre coupées sans alcalis répond aux exigences ci-dessus pour être considérée comme conforme. Cependant, selon l'usage prévu du produit, le processus de production peut imposer des exigences plus élevées en matière de résistance à la traction et d'écart de masse surfacique. Il est donc essentiel que notre équipe d'approvisionnement connaisse le processus de fabrication de ses produits et les exigences spécifiques des mats de fibres coupées afin que nos fournisseurs puissent produire en conséquence.