طرح تولید پروفیل‌های کامپوزیتی

پروفیل کامپوزیتی محصولی است که از ترکیب چوب، رزین، فایبر گلاس و…، تشکیل شده و دو ماده اصلی تشکیل دهنده آن رزین و الیاف شیشه هستند. این پروفیل وزن سبکی دارد اما؛ در عین حال از مقاومت بالایی در برابر تنش ‌ها، حرارت‌ ها و عوامل دیگر برخوردار می‌ باشد. این محصول از نظر شکل ظاهری، انواع مختلفی دارد که شامل: مقاطع دایره ‌ای، مقاطع مربعی، مستطیلی، کانال میله ‌ای و یا حتی مقطع H شکل است. علاوه بر این که پروفیل کامپوزیتی در اشکال مختلفی تولید می ‌شود، دارای رنگ‌ های مختلفی مثل: سبز، آبی، قرمز و زرد نیز است. این محصول، به نوعی یک جایگزین مناسب برای چوب، فولاد، بتن و…، است. از پروفیل کامپوزیتی معمولاً برای ساخت انواع نبشی ‌ها، انواع تسمه ‌ها، قوطی ‌ها، ناودانی ‌ها، لوله ‌ها و میلگردها استفاده می‌ کنند.

انواع پروفیل کامپوزیتی

بسته به نوع مواد اولیه و ساختار داخلی، پروفیل ها می توانند شامل بسیاری از ترکیبات مختلف مانند فلز، شیشه، آرامید، کربن، پلیمر و غیره باشند.

1. پروفیل FRP (پلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه): رایج‌ترین نوع، با مقاومت بالا به خوردگی و رطوبت.

2. پروفیل CFRP (پلاستیک تقویت‌شده با الیاف کربن): بسیار مقاوم و سبک، مناسب برای کاربردهای حساس مانند صنعت هوافضا یا تقویت سازه‌های بتنی.

3. پروفیل GFRP (پلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه): نوعی از FRP که به‌طور خاص با الیاف شیشه ساخته می‌شود، پرکاربرد در ساخت‌وساز.

4. پروفیل AFRP (پلاستیک تقویت‌شده با الیاف آرامید): دارای مقاومت ضربه‌ای بالا، مناسب برای کاربردهای ایمنی یا نظامی.

معرفی کد آیسیک مرتبط با طرح تولید پروفیل‌های کامپوزیتی

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات، مدارک و اموال، سالها است که در سطح شرکت ها و زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد. کد آیسیک تولید پروفیل‌های کامپوزیتی در زیر آمده است:
کد آیسیک پروفیل از کامپوزیت زمینه پلیمری ( پروفیل از کامپوزیت زمینه پلیمری -polymer composite profiles): ۲۵۲۰۴۱۲۶۳۵
کد آیسیک پروفیل کامپوزیتی از الیاف شیشه و رزین پلی استر (پروفیل کامپوزیتی از الیاف شیشه و رزین پلی استر -Composite profiles of glass fiber and polyester resin): ۲۵۲۰۵۱۲۶۴۹
کد آیسیک پروفیل کامپوزیتی از الیاف شیشه و رزین اپوکسی (پروفیل کامپوزیتی از الیاف شیشه و رزین اپوکسی -Composite profiles of glass fiber and epoxy resin): ۲۵۲۰۵۱۲۶۵۰
کد آیسیک پروفیل کامپوزیتی از الیاف شیشه و رزین وینیل استر (پروفیل کامپوزیتی از الیاف شیشه و رزین وینیل استر -Composite profiles of glass fibers and vinyl ester resins): ۲۵۲۰۵۱۲۶۵۱

جهت مشاهده طرح تولید پروفیل و گریتینگ پلیمری اینجا کلیک نمایید.

کاربردهای پروفیل‌های کامپوزیتی

صنعت ساختمان سازی

ساخت بزرگراه ها و پل ها

در طراحی و ساخت نماهای ساختمان های بلند

صنایع الکترونیکی

ساخت تجهیزات نرده کشی

صنایع دریایی و ساخت قایق و کشتی

پروفیل کامپوزیتی مناسب برای محوطه سازی

صنعت خودروسازی و ماشین آلات سبک و سنگین

برای حفاظت از محیط زیست

صنعت هوا فضا و ساخت هواپیماها

تحلیل بازار تولید پروفیل‌های کامپوزیتی در ایران

پروفیل‌های کامپوزیتی در سال‌های اخیر در ایران به‌دلیل ویژگی‌های فنی برتر مانند مقاومت در برابر خوردگی، سبکی، و دوام بالا، مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته‌اند. با رشد صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، ساخت‌وساز، و حمل‌ونقل ریلی و دریایی، نیاز به مصالح مقاوم و سبک مانند FRP، GFRP و CFRP افزایش یافته است. در حال حاضر چند شرکت در ایران به تولید پروفیل‌های FRP و GFRP مشغول هستند، اما تعداد آن‌ها نسبتاً محدود است. رقابت داخلی هنوز به مرحله اشباع نرسیده و فضا برای ورود بازیگران جدید وجود دارد. بسیاری از پروژه‌ها هنوز نیاز خود را از طریق واردات تأمین می‌کنند، به‌خصوص در حوزه CFRP و AFRP. با توجه به روند جهانی جایگزینی مصالح سنتی با کامپوزیت‌ها و نیاز روزافزون کشور به توسعه زیرساخت‌های مقاوم و سبک، پیش‌بینی می‌شود بازار پروفیل‌های کامپوزیتی در ایران طی ۵ تا ۱۰ سال آینده رشد پایداری را تجربه کند، به‌ویژه اگر دولت سیاست‌های حمایتی (مانند معافیت گمرکی یا مشوق‌های صادراتی) را اجرا کند.

جهت مشاهده طرح تولید سازه های شهری کامپوزیتی اینجا کلیک نمایید.

معرفی شرکت‌های سازنده خط تولید پروفیل‌های کامپوزیتی

خط تولید پالتروژن:

• MPI) Machine Products Inc)، روسیه
• Ashirvad Industries، هند وستان
• Crown Mold & Machine، ایالات متحده امریکا
• DCP، فرانسه
• Ebert Composites، ایالات متحده امریکا
• M & F Machine & Tool Inc، ایالات متحده امریکا
• Pultrex، انگلستان
• 3c Interglobal Ltd، چین

قالب پالتروژن:

• Crown Mold & Machine، ایالات متحده امریکا
• M & F Machine & Tool Inc، ایالات متحده امریکا
• 3c Interglobal Ltd، چین

روش های تولید پروفیل کامپوزیتی 

روش‌های تولید پروفیل‌های کامپوزیتی بسته به نوع پروفیل (ثابت یا پیچیده)، نوع الیاف (شیشه، کربن، آرامید) و نوع رزین مورد استفاده، متفاوت هستند. در ادامه، مهم‌ترین روش‌های صنعتی تولید پروفیل کامپوزیتی را با جزئیات و مزایا و معایب معرفی می‌کنم:

1. روش پالتروژن (Pultrusion): فرآیندی پیوسته برای تولید پروفیل‌های کامپوزیتی با مقطع ثابت. در این روش، الیاف تقویتی از مخازن رزین عبور داده شده، به داخل قالب داغ کشیده می‌شوند و با اعمال حرارت و فشار، شکل نهایی پیدا می‌کنند.
2. روش لایه‌چینی دستی (Hand Lay-Up): الیاف به صورت دستی در قالب قرار می‌گیرند و رزین با قلم‌مو یا غلتک روی آن‌ها اعمال می‌شود. پس از اشباع، با پخت (در دمای اتاق یا حرارتی)، سخت می‌شود.
3. روش فیلامنت وایندینگ (Filament Winding) : الیاف تقویتی به رزین آغشته می‌شوند و به‌صورت مارپیچی یا زاویه‌دار، دور قالب (ماندرل) چرخان پیچیده می‌شوند. سپس در کوره یا محیط معمولی پخت می‌شوند.
4.  روش RTM (Resin Transfer Molding): الیاف خشک در قالب قرار می‌گیرند، سپس رزین با فشار به درون قالب تزریق می‌شود و پس از پخت، قطعه نهایی خارج می‌شود.
5.  روش پرس گرم (Hot Press Molding) : مواد اولیه شامل الیاف و رزین در قالب گرم قرار گرفته و با فشار و حرارت شکل می‌گیرند.
6. روش تزریق رزین در خلأ (VARTM): ترکیبی از RTM و خلأ. رزین توسط خلأ به درون الیاف کشیده می‌شود. مناسب برای قطعات بزرگ یا با خواص مکانیکی بالا.

فرآیند تولید پروفیل کامپوزیتی به روش Pultrusion

1. آماده‌سازی الیاف تقویتی: رول‌های الیاف شیشه یا کربن به کمک رولرها باز شده و به سمت مخزن رزین هدایت می‌شوند. نوع الیاف بسته به مقاومت موردنظر انتخاب می‌شود.
2. آغشته‌سازی با رزین: الیاف از داخل مخزن حاوی رزین (اپوکسی، پلی‌استر یا وینیل استر) عبور می‌کنند تا کاملاً اشباع شوند. افزودنی‌هایی مثل شتاب‌دهنده و ضد UV در این مرحله اضافه می‌شوند.
3. شکل‌دهی اولیه (Preforming): الیاف رزین‌خورده از طریق فرم‌دهنده به شکل مقطع نهایی نزدیک می‌شوند تا آماده ورود به قالب اصلی شوند.
4. قالب‌گیری و پخت (Curing): مواد وارد قالب داغ می‌شوند و با دمای حدود ۱۲۰–۱۶۰ درجه، رزین سخت شده و شکل نهایی پروفیل ایجاد می‌شود.
5. کشش پیوسته (Pulling): سیستم کشش مکانیکی یا هیدرولیکی، پروفیل را با سرعت یکنواخت از قالب خارج می‌کند و کیفیت سطح و ابعاد را حفظ می‌کند.
6. برش نهایی (Cutting):پروفیل خروجی توسط اره یا CNC به طول‌های دلخواه برش داده می‌شود. برش‌ها معمولاً با دقت بالا و تیغه‌های صنعتی انجام می‌شوند.

جهت مشاهده طرح تولید پروفیل، تیرآهن و میلگرد کامپوزیتی اینجا کلیک نمایید.

ماشین آلات و تجهیزات جهت تولید پروفیل کامپوزیتی

• رول بازکن الیاف (Creel Stand): این دستگاه برای نگهداری و باز کردن رول‌های الیاف شیشه، کربن یا آرامید استفاده می‌شود. الیاف از این رول‌ها به‌صورت یکنواخت به سمت مخزن رزین هدایت می‌شوند.

• مخزن آغشته‌سازی رزین (Resin Bath): مخزنی از جنس استیل یا FRP که برای آغشته‌سازی الیاف با رزین‌های پایه مانند اپوکسی، پلی‌استر یا وینیل استر به‌کار می‌رود.

• سیستم پیش‌فرم‌دهنده (Preformer): یک بخش راهنما که الیاف رزین‌خورده را قبل از ورود به قالب، به فرم نزدیک به شکل نهایی هدایت می‌کند و نظم ساختاری آن‌ها را تنظیم می‌نماید.

• قالب فلزی گرم (Heated Die): مهم‌ترین بخش خط تولید است. در این قالب، مواد آغشته به رزین تحت گرما و فشار شکل گرفته و سخت می‌شوند و پروفیل نهایی تولید می‌گردد.

• سیستم گرمایش قالب (Heating System): المنت‌های الکتریکی یا سیستم روغن داغ که قالب را به دمای مورد نیاز (معمولاً بین ۱۲۰ تا ۱۶۰ درجه سانتی‌گراد) می‌رسانند تا رزین پخت کامل شود.

• واحد کشش (Puller Machine): دستگاهی شامل غلطک‌ها یا فک‌های کششی که به‌صورت پیوسته پروفیل را از داخل قالب خارج کرده و آن را به سمت بخش برش هدایت می‌کند.

• اره اتوماتیک برش (Cutting Saw): پروفیل‌های خروجی به کمک این اره، به طول‌های مورد نظر برش داده می‌شوند. این دستگاه معمولاً دارای سیستم کنترل دقیق و تیغه‌های سخت‌کاری‌شده است.

• میز خنک‌کاری یا خروجی (Cooling/Take-off Table): سطحی برای خنک شدن اولیه و نگهداری موقت پروفیل‌های برش‌خورده. این بخش می‌تواند دارای فن یا سیستم خنک‌کننده نیز باشد.

• مخزن اختلاط رزین و افزودنی‌ها: برای ترکیب دقیق رزین پایه با مواد افزودنی مانند شتاب‌دهنده، سخت‌کننده، رنگ، ضد UV و سایر مواد مورد نیاز استفاده می‌شود.

• کوره پیش‌گرمایش رزین (در صورت نیاز): در برخی خطوط، برای پیش‌گرم کردن رزین قبل از ورود به مخزن آغشته‌سازی به‌منظور افزایش روانی و کیفیت اختلاط، از کوره استفاده می‌شود.

• سیستم کنترل دما و سرعت خط تولید: این واحد شامل کنترلرهای دیجیتال برای تنظیم دمای قالب، سرعت کشش، کنترل ایمنی، و هماهنگی کلی بین اجزای خط است.

• تجهیزات ایمنی و تهویه: شامل ماسک تنفسی فیلتر‌دار، هود و سیستم تهویه برای جذب بخارات شیمیایی، دستکش ضد رزین و لباس کار مخصوص که برای ایمنی اپراتورها ضروری است.

خلاصه بررسی اقتصادی طرح تولید طرح تولید پروفیل‌های کامپوزیتی

بودجه: 1.۲ میلیون دلار
ظرفیت تولید سالیانه: 2500 تن
محل پیشنهادی اجرای طرح: شهرک‌های صنعتی اطراف شهرهای بزرگ و پرجمعیت کشور
مساحت زمین موردنیاز: 3850 متر مربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز: 38 نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت: 2.۲ میلیون دلار
 میزان سرمایه گذاری در گردش: 1 میلیون دلار
میزان سرمایه گذاری کل: 3.۲ میلیون دلار
فروش سالیانه: ۱۴ میلیون دلار
میزان نیاز داخلی در سال:۶۰۰۰۰ تن
میزان تولید داخلی: 9800 تن
تکنولوژی پیشنهادی طرح تولید رنگدانه: پالتروژن
نوع و میزان مواد اولیه در تولید رنگدانه: پلی استر ایزوفتالیک سیرنشده (۱۵۰۰ تن)، الیاف شیشه (۸۷۵ تن)
محل تأمین مواد اولیه : پلی استر ایزوفتالیک سیرنشده (کارخانه یشم)، الیاف شیشه (عربستان، ژاپن)
تعداد سال ساخت: ۱ سال

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: