Что такое формование конструкционной пеной?
Иногда вам необходимо изготовить детали большего размера, чем те, которые изготовлены из традиционных материалов. Как создать эти детали, не жертвуя прочностью, жесткостью и общим качеством? К счастью, есть простое и доступное решение: структурная пена.

Структурная пена — это производственный материал, в котором пенопластовая сердцевина сочетается с прочной внешней «оболочкой», а не всегда прочной. По сравнению с традиционными полимерами (такими как полиуретан, полиэстер или эпоксидная смола) он легкий и гибкий, сохраняя при этом хорошую прочность и жесткость. Из конструкционной пены можно производить детали беспрецедентных размеров, что приведет к революции в производстве крыш, внутренних и наружных панелей кузова, корпусов медицинских устройств и даже сноубордов.

Что такое структурная пена?
Структурная пена представляет собой композиционный материал, обычно термореактивный (но может быть термопластичный) полимер, смешанный с инертным физическим газом (например, азотом) или химическим вспенивающим агентом в процессе формования. В результате получается не твердый материал, а «ядро» из микропор низкой плотности и внешняя «кожа» высокой плотности. Сердечник уменьшает общий вес материала, а прочная оболочка сохраняет его прочность и ударопрочность.

Структура материала аналогична сэндвич-структуре: ядро ​​низкой плотности полностью окружено оболочкой высокой плотности. Текстуру сердцевины часто описывают как «губку» или «соты». Благодаря своей уникальной текстуре сердцевины конструкционный пенопласт обычно на 20–40 % легче, чем твердые полимеры, алюминий, сталь, формовочные материалы или другие широко используемые материалы.

Из-за своей менее прочной природы базовый материал, используемый для производства конструкционной пены, обычно представляет собой термопластичный полимер, а не термореактивный материал. Обычно используемые термопласты включают, помимо прочего: полиуретан, поликарбонат, полифениленовый эфир (норил), полибутилентерефталат (валокс) и акрилонитрилбутадиенстирол.

Процесс формования структурной пены
Процесс формования деталей из конструкционной пены очень похож на традиционные методы реактивного литья под давлением. Храните два ингредиента, такие как полиол и изоцианат (их объединяют для получения полиуретана), в отдельном контейнере в жидком виде. Они смешиваются вместе, образуя смолу, которую затем впрыскивают в заранее подготовленную форму и отверждают химической реакцией.

Однако существует важное различие в производстве конструкционной пены и твердых полимеров. Помимо полиолов и изоцианатов, в процессе впрыскивания в смесь добавляются инертные газы или химические пенообразователи. Это меняет характер химической реакции, которая в конечном итоге происходит.

По сравнению со стандартным реактивным литьем под давлением из твердого полиуретана используется меньше полиола и изоцианата, поэтому смола не заполняет форму полностью. Вместо этого газ или порообразователь активируется в результате реакции между двумя компонентами. Он расширяется, заполняя пеной пустое пространство формы. Это создает «сотовую» текстуру, а внутреннее ядро ​​конструкционного пенопласта хорошо известно. Когда элементы поверхности соприкасаются со стенками формы, они разрушаются, образуя прочную оболочку вокруг материала снаружи.