Производство композитной арматуры из стеклопластика и базальта. Прибыльное дело по производству композитной арматуры

Во время такого метода используются заранее подготовленные наполнители. Благодаря такому методу гарантируется высокая однородность продукции на прочность, и контролируются показатели. Однако качество получаемого изделия зависит в высокой степени от мастерства и опыта рабочих.

Производство изделий из стеклопластика ручным формованием разделено на несколько этапов. Первый этап называется подготовительным, в процессе которого отчищается поверхность матрицы ожидаемого изделия, затем обезжиривается и в конце наносится слой разделительного воска. В конце первого этапа матрица покрывается защитно-декоративным слоем - гелькоутом. Благодаря такому слою формируется наружная поверхность будущего изделия, задается цвет и обеспечивается защита от действия вредных факторов, таких как вода, ультрафиолет и химические реагенты. В основном используют негативные матрицы для производства готового изделия. После того, как высохнет специальный слой гелькоут, можно перейти к последующему этапу, который называется формовка. В процессе этого этапа в матрицу закладывается изначально раскроенный стекломатериал, также можно использовать другой тип наполнителя. Далее идет процесс формирования «скелета» ожидаемого изделия. Затем смола с катализатором, предварительно смешанная, наносится на подготовленный стекломатериал. Смолу необходимо равномерно распределить благодаря кисточкам и мягким валикам по матрице. Последний этап можно назвать прикаткой. Его используют, чтобы удалить из еще не отверделого ламината пузырьки воздуха. Если их не удалить, то это скажется на качестве готового изделия, поэтому ламинат необходимо прикатать жёстким валиком. Когда готовое изделие застыло, его достают из формы и придают механообработке, включающую в себя высверливание отверстий, обрезку излишков стеклопластика по краям и др.

Преимущества такого метода:

существует реальная возможность получить продукт сложной формы и немалого размера с минимальными вложениями;
конструкция изделия поддается легкому изменению, поскольку в изделие вводятся закладные детали и арматура, а цена оснастки и требуемого оборудования достаточно низкая;
чтобы изготовить матрицу используется любой материал, который способен сохранить свои пропорции и форму.

Недостатки такого метода:

существенные затраты ручного труда;
производительность достаточно низкая;
качество изделия будет зависеть от квалификации формовщика;
этот метод подойдет для выпуска мелкосерийной продукции.

2. Напыление.

Для мелкого и среднесерийного производства подойдет именно такой метод. Метод напыления имеет множество достоинств по сравнению с контактным формованием, даже несмотря на то, что предстоят определенные затраты на покупку оборудования для этого метода.

Специальная установка позволяет нанести защитное покрытие и пластик. Благодаря чему не понадобится предварительный раскрой материала и приготовление связующего вещества, вследствие чего резко сокращается часть ручного труда. Специальные установки автоматически производят жёсткий отсчет доз смолы и отвердителя, также они осуществляют рубку ровинга на части необходимых размеров (0,8 - 5 см). После процесса рубки части нити должны попасть в струю связующего и пропитаться во время переноса на матрицу. За счет ручного труда осуществляется уплотнительный процесс для стеклопластика в матрице с помощью прикаточного валика.

Ряд преимуществ при производстве стеклопластика методом напыления:

происходит экономия времени и полезных площадей за счет того, что не надо раскраивать материал и подготавливать связующее вещество;
можно уменьшить количество производственных площадей за счет снижения числа специально подготовленных мест для формовки;
скорость формования изделия увеличивается;
контроль над качеством продукции упрощается;
фонд заработной платы существенно экономится;
за счет того, что ровинг - относительно недорогой материал, то существенно понижается стоимость полученного изделия.

Когда связующее вещество готовится небольшим количеством, то при ручном формовании на инструментах и стенках тары остается до 5% связующего вещества, что довольно неэкономично. Известно, что от мастерства и опыта оператора установки будет зависеть качество полученного продукта. Этот метод использует ту же оснастку, что и во время ручной формовки.

3. Пултрузия.

Технология пултрузии основывается на производстве непрерывным способом профильных изделий из волокнистых пластиков одноосно-ориентированных. Профильное изделие с неизменным поперечным сечением из подходящего материала как раз и можно получить методом пултрузии.

Благодаря специальной пултрузионной машине происходит изготовление профиля из стеклопластика. Такая машина состоит из секции для подачи армирующих материалов, фильера, из секции для пропитки, тянущего агрегата, блока управления нагревательными элементами и из секции для обрезки. Паковку ориентированного волокна лучше укреплять в сухом состоянии и пропитывать полимерной композицией, прокачиваемой через сухую паковку. Благодаря такой технологии в материал не попадет воздух. Излишки смолы стекут обратно в поддон и поступят на рециркуляцию. Ровинг, который используется, как армирующий материал сматывается с бобин в сухом состоянии и собирается в пучок специальным способом. Затем материал поступает в устройство пропитки - это специальная ванна со смолой, где полностью смачивается полиэфирным, эпоксидным или другим связующим. Затем уже пропитанный материал отправляется в нагретую фильеру, задачей которой является сформировать конфигурацию профиля. Затем композиции затвердевает при указанном температурном режиме. В итоге получился профиль из стеклопластика, конфигурация которого повторяет форму фильеры.

Доказано, что изделия, полученные путем пултрузации, по свойствам превосходят детали, выполненные классическими методами формования. Увеличение стоимости такого метода обуславливается рядом преимуществ, которые характерны для этого процесса. К преимуществам можно отнести строгость контроля натяжения и направленность волокна, уменьшение количества пор и удержание неизменного содержания волокна в композите. Очевидно, что даже свойство межслоевого сдвига однозначно улучшается. На данный момент разработано несколько вариантов главного процесса пултрузии, которые интересуют многих и много значат для промышленности. Их преимуществами являются хорошие электрические, физические, химические и тепловые свойства, высокая производительность и отличный допуск по размерам. Для изготовления постоянных пластинчатых и листовых полуфабрикатов как раз и предназначен один из таких методов пултрузии.

Однако каждый метод имеет свои недостатки. Для этого метода характерен такой недостаток, как скорость процесса, которая будет зависеть от температуры и скорости затвердевания связующего. Обычно она невелика для низкотеплостойких полиэфирных смол. Ещё одним недостатком является то, что тяжело предоставить постоянное сечение изделия по длине, за исключением изделий с не особо сложной формой сечения - квадратной, круглой, двутавровой и других. Чтобы получить изделие необходимо использовать только нити или жгуты. Однако за последнее время эти недостатки метода получения профильных изделий помаленьку устранились и применение этого процесса заметно расширилось. Композиция, которая основывается на поливиниловых эфирах и эпоксидных смолах используются в качестве полимерных матриц. Применение таких полимерных матриц на основе полисульфона, полиэфирсульфона и пластифицированного полиимида дает возможность достигнуть скорости формования стержней диаметром около пяти мм со скоростью порядка сто два м/мин.

Чтобы получить сложные армированные профильные изделия, необходимо воспользоваться методом протяжки слоистых материалов, которые состоят из волокнистых матов или тканей. На текущий момент разработаны методы получения трубчатых изделий, которые сочетают в себе намотку спирального слоя и протяжку. Лопасти ветряных двигателей, которые имеют сложный профиль поперечного сечения, можно привести в качестве примера использования материалов, имеющие сложную схему армирования. Уже разработана оснастка для формования полуфабрикатов для листовых автомобильных рессор, которые имеют криволинейную поверхность и непостоянное поперечное сечение.

4. Намотка.

Одним из самых многообещающих методов формования изделий из стеклопластика выступает метод намотки волокном, за счет того, что он создает требуемую структуру наполнителя в фабрикатах в зависимости от их формы и особенностей эксплуатации. Благодаря использованию жгутов, лент, нитей в качестве наполнителей позволяет обеспечить максимальную прочность изделий. Тем более, что такие наполнители являются наиболее дешевыми.

Процесс намотки волокном можно назвать относительно несложным методом, в котором на вращающуюся оправку наматывается армирующий материал в виде постоянного ровинга (жгута) или нити (пряжи). Специальные механизмы следят за углом намотки и нахождением армирующего материала. Эти устройства передвигаются со скоростью, совпадающей с вращением оправки. Материал обертывается вокруг оправки в виде полос, соприкасающихся друг с другом, либо по какому-то специальному рисунку до полного перекрытия оправочной поверхности. Идущие друг за другом слои, могут наноситься под одним углом или под разными углами намотки, пока не наберется требуемая толщина. Угол намотки меняется от очень малого, который имеет название продольного, до большого - окружного. Такое расположение подразумевает 90 0 относительно оси оправки, захватывая все углы спирали этого интервала.

Термореактивная смола служит связующим веществом для армирующего материала. В процессе мокрой намотки смола наносится непосредственно во время самой намотки. Процесс сухой намотки основан на применении ровинга, который предварительно пропитывается смолой в В-стадии. Затвердение осуществляется при увеличенной температуре без лишнего давления. Завершающая стадия процесса основывается на взятии изделия с оправки. По необходимости можно провести отделочные операции: обработку механическим путем или шлифовальный способ. Основной процесс намотки характеризуется множеством вариантов, которые различаются лишь характером намотки, а также особенностями конструкции, сочетанием материалов и разновидностью оборудования. Конструкцию необходимо намотать как на поверхности вращения. Однако существует возможность отформовать изделия и другого вида, например, сжатием еще незатвердевшей намотанной детали внутри закрытой формы.

Конструкция получается похожа на гладкий цилиндр, трубу или тюбинг, диаметр которых получается от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров. Намотка позволяет формовать изделия конической, сферической и геодезической формы. Чтобы получить сосуды высокого давления и резервуары для хранения, в намотку необходимо ввести торцевую заглушку. Есть возможность сформовать изделия, которые будут работать в нестандартных условиях нагружения, например, наружное или внутреннее давление, нагрузки на сжатие или крутящий момент. Термопластичные трубы и сосуды из металла высокого давления укрепляются при намотке наружными бандажами. Полученным изделиям характерна высокая степень точности. Однако существует и другая сторона процесса намотки, для такого процесса характерны меньшие скорости производства. Плюсом является то, что для намотки сгодится абсолютно любой постоянно армирующий материал.

Для процесса намотки можно использовать машины разных типов: от различных токарных станков и машин на основе цепного привода до более сложных компьютеризованных агрегатов, характеризующимися тремя или четырьмя осями движения. Применяются также машины, которые непрерывно производят трубы. Для удобства намотки больших резервуаров должно быть спроектировано портативное оборудование на месте установки.

Основные достоинства метода намотки:

доходный с точки зрения экономики метод укладки материала за счет быстроты процесса;
возможность регулировки соотношения смола/стекло;
малый собственный вес, но при этом высокая прочность;
данный метод не расположен к коррозии и гниению;
относительно недорогие материалы;
хорошая структура ламинатов, за счет того, что профили обладают направленными волокнами, и хорошее содержание стекломатериалов.

5. Прессование.

Процесс прессования состоит в непосредственном придании нужной формы изделию под воздействием высокого давления, которое образуется в пресс-форме при температуре быстрого затвердения материала. Благодаря внешнему давлению в материале, который прессуется, происходит его уплотнение и частичная деструктуризация прежней структуры. Трение между соприкасающимися частичками материала, которое образуется во время уплотнения, вызывает появление тепловой энергии, которая однозначно приведет к плавлению связующего вещества. После того, как материал перейдет в вязкопластичное состояние, он растекается в пресс-форме под действием давления, образуя целостную и уплотненную структуру. Процесс затвердевания основан на протекании реакции сшивки макромолекул благодаря поликонденсации между свободными группами связующего вещества. Для реакции необходимо тепло, в процессе которого происходит выделение низкомолекулярных, летучих веществ таких как, метанол, вода, формальдегид, аммиак и др.

Параметры для технологии прямого прессования:

температура заблаговременного подогрева;
давление прессования;
температура прессования;
временная выдержка под давлением;
параметры подпрессовок;

Давление направленно действует на материал, находящийся в полости формы, при прямом прессовании, поэтому детали формы могут преждевременно износиться. В зависимости от типоразмеров изделия цикл прессования может составлять от 4 до 7 мин. Прямое прессование пластиков для армирования имеет две разновидности, которые зависят от того, как пропитывается волокнистый наполнитель:

Прессуются сухие, предварительно пропитанные холсты и ткани;
Прессуются с пропиткой именно в форме.

Большей популярностью пользуется первый способ. Для выполнения изделий относительно простой формы применяется прямое прессование. Благодаря высоким требованиям, предъявляемых к качеству наружной поверхности детали, были созданы автоматические установки для дозировки компонентов при приготовлении заготовок из препрегов. Спроектированы специальные автоматические манипуляторы, которые загружают пакеты заготовок в многогнездные формы пресса. Поколение новых прессов высокой точности оснащены современными системами контроля, благодаря которым можно получить детали с высококачественной поверхностью, а их стоимость примерно одинакова со стальными деталями.

6. Технология SMC.

Серьёзным препятствием для распространения композиционных материалов является плохое приспосабливание традиционных технологий их выпуска к потребностям современного крупносерийного производства, к тому же полностью автоматизированного. На сегодняшний день композитные детали все-таки остаются «штучным товаром». Дорогой труд опытного персонала вносит высокий вклад в долю стоимости этих материалов. Несмотря на это, за последние годы мы достигли значительного прогресса в подготовке автоматических методов производства композитов. SMC-технология стала одной из самых востребованных разработок.

Конечные изделия по такой технологии подлежат двухстадийному процессу. Первая стадия технологии характеризуется тем, что производится препрег на автоматической конвейерной установке, а уже на второй стадии происходит переработка препрега в стальных пресс-формах в готовые детали. Опишем эти этапы подробнее. Ненасыщенная полиэфирная смола используется в качестве основы для связующего материала. К ее достоинствам относится низкая цена и короткое время отверждения. Армирующим компонентом выступает рубленое стекловолокно, которое хаотично распределяется в объёме листа. Долгое хранение в течение нескольких месяцев при комнатной температуре обеспечено системой отверждения смолы. Химические загустители увеличивают вязкость связующего после того как стекловолокно было пропитано на несколько порядков, благодаря чему улучшается технологичность препрега, а также увеличивается срок его хранения. Минеральные наполнители, которые вводятся в связующее в большом количестве, повышают огнестойкость готовых изделий и, а качество их поверхности заметно улучшается.

Получившийся препрег, подлежит переработке в автоматическом процессе благодаря прессованию в обогреваемых стальных пресс-формах. Эти формы по конструкции похожи на литьевые формы для термопластов. Благодаря рецептуре связующего препрег твердеет при температуре 150 С и давлении 50-80 бар со скоростью ~30 сек/мм толщины. Очень низкая усадка при затвердении является важной особенностью технологии SMC. Благодаря высокому содержанию минерального наполнителя и специальных термопластичных добавок усадка получается величиной до 0,05%. У полученных изделий ударная вязкость составляет 50-100 кДж/м 2 , а разрушительная прочность на изгиб - 120-180 МПа. Экономически целесообразно использовать SMC технологию при получении высококачественных композитных изделий большими партиями от нескольких тысяч до сотен тысяч в месяц. На европейском рынке похожих материалов выпускается сотни тысяч в год. Электроэнергетическая, автомобильная и железнодорожная промышленности являются крупнейшими потребителями этих материалов.

7. Метод RTM (Resin Transfer Moulding).

Метод RTM основывается на пропитке и формовании композитов под давлением, в процессе которого связующее вещество переходит в закрытую матрицу, в которой уже содержится наполнители или преформы. Различные ткани разнообразного переплетения могут выступать как армирующий материал, например, мультиаксиальный или эмульсионный материал, и порошковые стекломаты. Связующим веществом выступает смола, которая гелеобразуется 50-120 мин, имеющая низкую динамическую вязкость. ГОСТ 28593-90 определяет вязкость и время гелеобразования смолы.

Такой метод отлично подойдет для стандартных объёмов 500 -10000 изделий в год. Конструкция матрицы состоит из композиционных или стальных форм, которые повторяют с двух сторон внешние обводы детали. Конструкции обладают высокотемпературными характеристиками, которые удерживаются точным совмещением закрытых стальных рам, которые поддерживаются в местах зажимов.

Этот метод идеален для производства матриц 0,2м 2 до 100м 2 . Конструкция матрицы состоит из композиционных или стальных форм. Контур матрица состоит из более легкой и гибкой конструкции. Половинки матрицы соединяются между собой под воздействием вакуума.

Преимущества технологии RTM:

автоматизированное производство, благодаря чему уменьшается случайный характер вмешательства человека;
происходит сокращение и контроль количества используемого сырья;
снижено влияние материла на экологию;
улучшены условия труда;
создаются относительно прочные изделия, за счет лучшей пропитки;
относительно дешевое оборудование.

Материалы на основе нескольких компонентов, что обусловливает их эксплуатационные и технологичные характеристики. В основе композитов лежит матрица на основе металла, полимера или керамики. Дополнительное армирование выполняется наполнителями в виде волокон, нитевидных кристаллов и различных частиц.

За композитами - будущее?

Пластичность, прочность, широкая сфера применения - вот чем отличаются современные композитные материалы. Что это такое с точки зрения производства? Эти материалы состоят из металлической или неметаллической основы. Для усиления материала используются хлопья большей прочности. Среди можно выделить пластик, который армируется борными, углеродными, стеклянными волокнами, или алюминий, армированный стальными или бериллиевыми нитями. Если комбинировать содержание компонентов, можно получать композиты разной прочности, упругости, стойкости к абразивам.

Основные типы

Классификация композитов основана на их матрице, которая может быть металлической и неметаллической. Материалы с металлической матрицей на основе алюминия, магния, никеля и их сплавов обретают дополнительную прочность за счет волокнистых материалов или тугоплавких частиц, которые не растворяются в основном металле.

Композиты с неметаллической матрицей в основе имеют полимеры, углерод или керамику. Среди полимерных матриц наиболее популярны эпоксидная, полиамидная и фенолформальдегидная. Форма композиции придается за счет матрицы, которая выступает своеобразным связующим веществом. Для упрочнения материалов используются волокна, жгуты, нити, многослойные ткани.

Изготовление композитных материалов ведется на основе следующих технологических методов:

пропитка армирующих волокон матричным материалом;
формование в пресс-форме лент упрочнителя и матрицы;
холодное прессование компонентов с дальнейшим спеканием;
электрохимическое нанесение покрытия на волокна и дальнейшее прессование;
осаждение матрицы плазменным напылением и последующее обжатие.

Какой упрочнитель?

Во многих сферах промышленности нашли применение композитные материалы. Что это такое, мы уже сказали. Это материалы на основе нескольких компонентов, которые обязательно упрочняются специальными волокнами или кристаллами. От прочности и упругости волокон зависит и прочность самих композитов. В зависимости от вида упрочнителя все композиты можно поделить:

на стекловолокниты;
карбоволокниты с углеродными волокнами;
бороволокниты;
органоволокниты.

Упрочнительные материалы могут укладываться в две, три, четыре и больше нити, чем их больше, тем прочнее и надежнее в эксплуатации будут композиционные материалы.

Древесные композиты

Отдельно стоит упомянуть древесный композит. Он получается посредством сочетания сырья разного типа, при этом в качестве основного компонента выступает древесина. Каждый древесно-полимерный композит состоит из трех элементов:

частиц измельченной древесины;
термопластичного полимера (ПВХ, полиэтилена, полипропилена);
комплекса химических добавок в виде модификаторов - их в составе материала до 5 %.

Самый популярный вид древесных композитов - это композитная доска. Ее уникальность в том, что она объединяет в себе свойства и древесины, и полимеров, что существенно расширяет сферу ее применения. Так, доска отличается плотностью (на ее показатель влияет базовая смола и плотность древесинных частичек), хорошим сопротивлением на изгиб. При этом материал экологичный, сохраняет текстуру, цвет и аромат натурального дерева. Использование композитных досок абсолютно безопасно. За счет полимерных добавок композитная доска обретает высокий уровень износостойкости и влагостойкости. Ее можно использовать для отделки террас, садовых дорожек, даже если на них приходится большая нагрузка.

Особенности производства

Древесные композиты имеют особенную структуру за счет сочетания в них полимерной основы с древесиной. Среди материалов подобного типа можно отметить древесно-стружечные, разной плотности, плиты из ориентированной щепы и древесно-полимерный композит. Производство композитных материалов данного типа ведется в несколько этапов:

Измельчается древесина. Для этого используются дробилки. После дробления древесину просеивают и делят на фракции. Если влажность сырья - выше 15 %, его обязательно высушивают.
Дозируются и смешиваются основные компоненты в определенных пропорциях.
Готовое изделие прессуется и форматируется для обретения товарного вида.

Основные характеристики

Мы описали самые популярные полимерные композитные материалы. Что это такое, теперь понятно. Благодаря слоистой структуре есть возможность армирования каждого слоя параллельными непрерывными волокнами. Стоит отдельно сказать о характеристиках современных композитов, которые отличаются:

высоким значением временного сопротивления и предела выносливости;
высоким уровнем упругости;
прочностью, которая достигается армированием слоев;
за счет жестких армирующих волокон композиты обладают высокой стойкостью к напряжениям на разрыв.

Композиты на основе металлов отличаются высокой прочностью и жаропрочностью, при этом они практически неэластичны. За счет структуры волокон уменьшается скорость распространения трещин, которые иногда появляются в матрице.

Полимерные материалы

Полимерные композиты представлены в многообразии вариантов, что открывает большие возможности по их использованию в разных сферах, начиная от стоматологии и заканчивая производством авиационной техники. Наполнение композитов на основе полимеров выполняется разными веществами.

Наиболее перспективными сферами использования можно считать строительство, нефтегазовую промышленность, производство автомобильного и железнодорожного транспорта. Именно на долю этих производств приходится порядка 60 % объема использования полимерных композиционных материалов.

Благодаря высокой устойчивости полимерных композитов к коррозии, ровной и плотной поверхности изделий, которые получаются методом формования, повышается надежность и долговечность эксплуатации конечного продукта.

Рассмотрим популярные виды

Стеклопластики

Для армирования этих композиционных материалов используются стеклянные волокна, сформованные из расплавленного неорганического стекла. Матрица основывается на термоактивных синтетических смолах и термопластичных полимерах, которые отличают высокая прочность, низкая теплопроводность, высокие электроизоляционные свойства. Изначально они использовались при производстве антенных обтекателей в виде куполообразных конструкций. В современном мире стеклопластики широко применяются в строительной сфере, судостроении, производстве бытового инвентаря и спортивных предметов, радиоэлектронике.

В большинстве случаев стеклопластики производятся на основе напыления. Особенно эффективен этот метод при мелко- и среднесерийном производстве, например корпусов катеров, лодок, кабин для автомобильного транспорта, железнодорожных вагонов. Технология напыления удобна экономичностью, так как не требуется раскраиваться стекломатериал.

Углепластики

Свойства композитных материалов на основе полимеров дают возможность использовать их в самых разных сферах. В них в качестве наполнителя используются углеродные волокна, получаемые из синтетических и природных волокон на основе целлюлозы, пеков. Волокно обрабатывается термически в несколько этапов. По сравнению со стеклопластиками углепластики отличаются более низкой плотностью и более высоким при легкости и прочности материала. Благодаря уникальным эксплуатационным свойствам углепластики находят применение в машино- и ракетостроении, производстве космической и медицинской техники, велосипедов и спортивных принадлежностей.

Боропластики

Это многокомпонентные материалы, в основе которых лежат борные волокна, введенные в термореактивную полимерную матрицу. Сами волокна представлены мононитями, жгутами, которые оплетаются вспомогательной стеклянной нитью. Большая твердость нитей обеспечивает прочность и стойкость материала к агрессивным факторам, но при этом боропластики отличаются хрупкостью, что осложняет обработку. Борные волокна стоят дорого, поэтому сфера применения боропластиков ограничена в основном авиационной и космической промышленностью.

Органопластики

В этих композитах в качестве наполнителей выступают в основном синтетические волокна - жгуты, нити, ткани, бумага. Среди особенных свойств этих полимеров можно отметить низкую плотность, легкость по сравнению со стекло- и углепластиками, высокую прочность при растяжении и высокое сопротивление ударам и динамическим нагрузкам. Этот композиционный материал широко используется в таких сферах, как машино-, судо-, автостроение, при производстве космической техники, химическом машиностроении.

В чем эффективность?

Композитные материалы за счет уникального состава могут использоваться в самых разных сферах:

в авиации при производстве деталей самолетов и двигателей;
космической технике для производства силовых конструкций аппаратов, которые подвергаются нагреванию;
автомобилестроении для создания облегченных кузовов, рам, панелей, бамперов;
горной промышленности при производстве бурового инструмента;
гражданском строительстве для создания пролетов мостов, элементов сборных конструкций на высотных сооружениях.

Использование композитов позволяет увеличить мощность двигателей, энергетических установок, уменьшая при этом массу машин и оборудования.

Какие перспективы?

По мнению представителей сферы промышленности России, композиционный материал относится к материалам нового поколения. Планируется, что к 2020 году вырастут объемы внутреннего производства продукции композитной отрасли. Уже сейчас на территории страны реализуются пилотные проекты, направленные на разработку композитных материалов нового поколения.

Применение композитов целесообразно в самых разных сферах, но наиболее эффективно оно в отраслях, связанных с высокими технологиями. Например, сегодня ни один летательный аппарат не создается без использования композитов, а в некоторых из них используется порядка 60 % полимерных композитов.

Благодаря возможности совмещения различных армирующих элементов и матриц можно получить композицию с определенным набором характеристик. А это, в свою очередь, дает возможность применять эти материалы в самых разных сферах.

Одним из наиболее востребованных видов продукции, выпускаемых АО «Флотенк», являются композитные профили. Их производит композитно-полимерных изделий под Санкт-Петербургом, оснащенный современным оборудованием, позволяющим изготавливать изделия самого высокого качества с минимальными затратами и, соответственно, по наиболее приемлемым ценам.

Для заказа и расчета композитных изделий отправьте запрос на E-mail: или позвоните по бесплатному телефону 8 800 700-48-87.

Преимущества композитных изделий от компании «Флотенк»

Наши заводы, работающие с композитными материалами, обеспечивают превосходное качество выпускаемой продукции. Стеклопластиковые профили по большинству своих технических и эксплуатационных характеристик ничем не уступают аналогичной продукции, выпускаемой из стали, а по многим параметрам ее превосходят.

Сравнение конструкций из металла с композитными

Фактор	Конструкции из металла	Конструкции из стеклопластика
Безопасность	Падения в результате поскальзывания являются основной причиной травматизма на производстве.	Противоскользящие поверхности пластикового настила значительно снижают возможность возникновения несчастного случая.
Монтаж конструкции	Для установки металлических конструкций необходимо мощное грузоподъемное оборудование, дополнительные затраты рабочей силы на резку, сварку, окраску и обработку кромок конструкций.	Композитные конструкции не требуют мощного грузоподъемного оборудования. Для их установки необходимо минимальное количество трудозатрат. Конструкции из стеклопластика не требуют окраски и обработки кромок.
Обслуживание конструкции	В агрессивных средах металлические конструкции требуют интенсивного обслуживания и часто разрушаются после нескольких лет эксплуатации.	Конструкции из стеклопластика имеют большой срок эксплуатации и требуют минимального обслуживания.

Сравнительные характеристики различных материалов

Характеристика	Стеклопластик	ПВХ	Дерево (сосна)	Алюминиевые сплавы	Нержавеющая сталь
Плотность, кг/см3	1,6...1,9	1,3...1,43	0,3...0,7 (0,52)	2,7	7,7...7,9
Модуль упругости, ГПа	17...22*	2,0...2,7	7...12 (11)	70	210
Предел прочности при растяжении, МПа	170...227*	4...7**	130* (83*)	100**	200...226**
Коэффициент линейного термического расширения, 10-6/К	0,5 ... 8	50	2,7...5	19,6...26,9	11,9...15
Теплопроводность, Вт/К*м	0,58	0,13...1,63	0,1...0,23	201,3...221	17,5...58

Примечания
* - свойство материала вдоль волокон;
** - для металлов и ПВХ предел текучести

Таблица характеристик композитного профиля

Механические свойства (стандарт EN ISO 527)
Предел прочности при растяжении (вдоль волокон)	МПа	226,9
Предел прочности при растяжении (поперёк волокон)	МПа	51,6
Модуль упругости при растяжении (вдоль волокон)	ГПа	17,2
Модуль упругости при растяжении (поперёк волокон)	ГПа	5,5
Предел прочности при сжатии (вдоль волокон)	МПа	226,9
Предел прочности при сжатии (поперёк волокон)	МПа	113,4
Модуль упругости при сжатии (вдоль волокон)	ГПа	20,6
Модуль упругости при сжатии (поперёк волокон)	ГПа	6,9
Предел прочности при изгибе (вдоль волокон)	МПа	226,9
Предел прочности при изгибе (поперёк волокон)	МПа	75,6
Модуль упругости при изгибе (вдоль волокон)	ГПа	11
Модуль упругости при изгибе (поперёк волокон)	ГПа	5,5
Модуль упругости	ГПа	19,2-22,0
Модуль сдвига	ГПа	2,9
Коэффициент Пуассона (вдоль волокон)	мм/мм	0,35

Технология производства композитных изделий

Заводы по производству композитных материалов нашей компании выпускают композитные изделия в широком ассортименте по технологии пултрузии. Производственные линии включают в себя системы подачи волокна, полимерные ванны, преформовочные устройства, фильеры, а также синхронизированную тянущую и отрезную машины.

На первом этапе производства полимерно-композитных конструкций нити стекловолокна проходят через полимерную ванну. В качестве связующего наша компания использует различные смолы (полиэфирные, акриловые, виниловые и т.д.), которые и придают готовым изделиям требуемые свойства. Далее на заводе композитных изделий пропитанные волокна поступают в так называемую префоромовочную машину. В ней будущему профилю придается необходимая геометрическая конфигурация. После этого полученный полуфабрикат пропускается через фильеру, нагретую до определенной температуры. В ней происходит полимеризация смолы.

Прохождение пропитанного стекловолокна по технологической цепочке на наших заводах композитных материалов осуществляется с использованием синхронизированных тянущих машин. Они же подают изготовленный профиль на машины отрезные, которые раскраивают его на отрезки определенной длины. После этого на заводах композитных технологий «Флотенк» происходит упаковка продукции, и она оказывается готовой для поставки потребителям

Разновидности композитных изделий

На наших заводах полимерных композитов на настоящий момент выпускаются следующие разновидности профилей:

Уголок; Двутавр; Швеллер; Круглая труба; Квадратная труба; Прямоугольная труба; Рифленая труба; Поручень.

Кроме того, мы производим композитные пластины и настилы, отбойники, кабель-каналы, арматуру, лестницы, профили для дачи, звукопоглощающие профили и дорожные ограждения.

Заводы по производству композитной арматуры и профилей компании «Флотенк» выпускают изделия, обладающие абсолютной коррозионной стойкостью , совсем небольшим удельным весом и высокой механической прочностью . Они являются диэлектриками, обладают электромагнитной прозрачностью и очень низкой теплопроводностью. Монтаж наших профилей обеспечивается при помощи болтовых и клеевых соединений, осуществляется быстро и просто.

На нашем санкт-петербургском и уральском заводе композитной арматуры может быть изготовлен стеклопластиковый профиль практически любой конфигурации под заказ. Что же касается стоимости этих конструкционных материалов, то она минимальна, поскольку мы являемся их производителями. Следует также заметить, что все заказы выполняются нами строго в оговоренные сроки.

Для начинающего предпринимателя производство арматуры из стекловолокна является одним из перспективных вариантов открытия своего бизнеса. Так как оно не требует огромных капиталовложений и трудозатрат.

Сколько нужно денег для старта бизнеса по производству композитной арматуры
С чего начать бизнес по производству стеклопластиковой арматуры
Сколько можно заработать на бизнесе по производству стеклопластиковой арматуры
Какое оборудование выбрать для производства стеклопластиковой арматуры
Сколько нужно денег для производства композитной арматуры
Какой ОКВЭД необходимо указать для бизнеса
Какие документы нужны для запуска бизнес проекта
Какую систему налогообложения выбрать для производства композитной арматуры
Нужно ли разрешение на деятельность
Технология производства композитной арматуры

Безусловно, на сегодняшний день в сфере строительства используется масса материалов, на выпуске которых можно неплохо подзаработать.

Если наладить бизнес на производстве композитной арматуры надлежащего качества, с соответствующей организацией выпуска продукции и проработанной клиентурой, то можно в достаточно короткие сроки вернуть первичные затраты и получать чистую выручку уже в ближайшие 2-3 года после открытия.

По своей сути, стеклопластиковая или композитная арматура - это пучок сплошных стеклянных волокон, характеризующихся высокой прочностью. Наитончайшие нити посредством синтетической смолы соединяются между собой в прочный прут.

Подобную продукцию, как правило, используют в сфере строительного производства и отделки либо в быту (к примеру, для сборки теплиц). К тому же, в отличие от металлической арматуры, стеклопластиковая продукция не сваривается, а скрепляется специальными крепежами (хомутами).

Также стеклопластиковая (композитная) арматура известна под названием «неметаллическая».

Оборудование для производства композитной арматуры

Сколько нужно денег для старта бизнеса по производству композитной арматуры

Сумма для стартовых вложений (открытия бизнеса по производству композитной арматуры) составляет примерно 1 400 000-1 700 000 рублей.

С чего начать бизнес по производству стеклопластиковой арматуры

Оценивая бизнес по производству арматуры из стеклопластика, можно сказать следующее:

Насыщенность рынка пока находится в усредненной стадии и еще имеет свободные ниши для его заполнения новичками предпринимателями.
Сложность открытия по 10-ти бальной шкале равна 6 баллам.

Конечно же, для перспективного развития бизнеса необходимо в первую очередь приобрести качественное и гарантийное оборудование. Купив его, наладив и запустив выпуск продукции можно поставлять на рынок востребованную стеклопластиковую (композитную) арматуру, как небольшим частным строителям, так и крупным строительным компаниям.

При этом даже при незначительном инвестиционном вложении, оформлении документов и выборе места застройки цеха, для успешного развития дел на этом поприще необходимо тщательно проработать бизнес-план производства стеклопластиковой арматуры, в котором обязательно должны быть учтены следующие пункты:

аналитический прогноз развития рынка и конкурентной базы в этой сфере;
технология выпуска продукции;
техническое оснащение помещений цеха;
финансовое обоснование производства изделий из стеклопластиковой арматуры.

Сколько можно заработать на бизнесе по производству стеклопластиковой арматуры

К примеру, при средней производительности 150 тыс.п.м. готовой месячной продукции, стоимость ее на крупнооптовом рынке составит около 6-10 рублей за погонный метр, с выручкой в 1,5 млн.руб. При этом, чтобы выйти на цифру чистой прибыли, нужно будет высчитать из общей выручки переменные затраты на приобретение сырья, оплату налогов и заработной платы сотрудникам, а также расходы за связь, транспорт и коммунальные отчисления.

Из практики становится очевидным, что ежемесячная чистая выручка предприятия составит около 100 000 рублей, то есть при столь благополучном раскладе, окупаемость бизнеса составит 2-2,5 года.

Все эти показатели, при полном сбыте продукции, обязательно должны быть рассчитаны в бизнес-плане. Так как в этом случае будет видно, рентабельно ли производство или нет.

Какое оборудование выбрать для производства стеклопластиковой арматуры

Так как в производстве стеклопластиковой арматуры используется спецоборудование, которое необходимо содержать и эксплуатировать при определенных условиях, при открытии бизнеса нужно обязательно понимать и знать, что в него входит и какие параметры условий содержания помещений потребуется учесть при производстве строительного стеклопластикового материала.

Итак, в оборудование по производству композитной арматуры входит следующий перечень узловых пунктов:

шпулярник, представляющий собой станок для размотки нитей ровинга (стеклопластиковых нитей или базальтоволокна);
пропиточное устройство для пропитки связующим материалом нитей;
пропиточная ванна, в которой будет находиться специальная смесь на основе эпоксидной смолы;
обмотчик ребра, приспособление для формирования профиля и скручивания нити;
термическая камера полимеризации;
приспособления для охлаждения арматуры;
тянущее приспособление;
приспособление для намотки арматуры на барабан или режущее приспособление;
компьютеризованная система управления линией.

Подобная линия технологического производства может быть налажена в один или два ручья. При этом при доставке заказанного оборудования рекомендуется приобрести комплект технологической и технической документации, а установка и пусконаладочные работы с запуском пробной партии, подборку рецептуры и технологических параметров по производству композитной арматуры с учетом индивидуальных условий выпуска продукции, обучение обслуживающего персонала включить в стоимость заказа.

Условия же предъявляемые к помещению в производстве арматуры из стеклопластика таковы:

Температура воздуха должна быть от +16 до +20ºС.
Помещение должно быть высотой от 250см и выше, с минимальной длиной и шириной - 25х4м.
Производственный цех обязательно должен быть оборудован вытяжной системой вентиляции и пожаротушения, с доступом и расходом воды не менее 0,5 м 3 /ч.

При соблюдении всех показателей, а также данных указанных в бизнес-плане по реализации композитной арматуры, рассчитанных на высокую рентабельность, при условиях стопроцентного сбыта товара и содержания пакетов документов в надлежащем порядке, открыть производство арматуры вполне реально и выгодно. Удачи!

Сколько нужно денег для производства композитной арматуры

Основными расходами деятельности являются:

Аренда цеха и его оборудование в соответствии с нормами – 100 тыс. руб.;
Покупка специальной производственной линии – 1 млн. руб.;
Приобретение дополнительного инструмента – 200 тыс. руб.;
Закупка сырья – 400 тыс. руб.;
Регистрация и иные расходы хозяйственной деятельности – 100 тыс. руб.

Какой ОКВЭД необходимо указать для бизнеса

При регистрации арматуры из стекловолокна указывается код ОКВЭД 23.14.

Какие документы нужны для запуска бизнес проекта

Оптимальным выбором правовой формы является регистрация юридического лица, а именно ООО. Для его оформления стоит предоставить соответствующий пакет документов, который включает устав компании и решения всех учредителей организовать производственный цех. Бизнес рассчитан на сотрудничество с крупными строительными компаниями, которые более охотно сотрудничают с юрлицом, нежели с ИП.

Какую систему налогообложения выбрать для производства композитной арматуры

Как для ИТП, так и для ООО рационально использовать УСН. Ставка налога выбирается индивидуально: 6% или 15%. Ведение учета и решение юридических вопросов стоит доверить компании по предоставлению бухгалтерских и юридических услуг.

Нужно ли разрешение на деятельность

Лицензированию организация производственного цеха не подлежит. Но получить разрешение от пожарной инспекции и иных контролирующих органов необходимо. Документ выдают на соответствие помещения нормам. Также следует оформить сертификаты на изделия.

Технология производства композитной арматуры

Композитная арматуры является востребованным строительным материалом. Но не стоит рассчитывать на сверхприбыль в первые месяцы работы. Постоянные клиенты появляются со временем. Если говорить о производственном процессе, то стоит заметить, что он состоит из нескольких этапов:

Пропитка нитей стекловолокна полимерной смолой;
Придание сырью вида стержня;
Полимеризация;
Намотка и крепление профиля.

Изделие из стекловолокна производится на специальном оборудовании автоматическим методом. С помощью компьютера ведется управление за всем процессом изготовления.