Pultruusio eli suulakeveto on jatkuva valmistusprosessi komposiittiprofiileille, joiden poikkileikkaus on vakio. Lasikuitu ja hartsi yhdistetään, muovataan ja kovetetaan profiiliksi, joka katkaistaan haluttuun pituuteen. Menetelmällä valmistetaan rakenneosia kaiteista ja kulkusilloista kantaviin rakenteisiin ja profiilirakenteisiin ritilöihin.
Mitä pultruusio on?
Nimi yhdistää sanat «pull» ja «extrusion». Ero liittyy materiaalin liikkumiseen muotin läpi: pultruusiossa lujite vedetään prosessin läpi, kun taas ekstruusiossa materiaali puristetaan aukon läpi. Profiilin poikkileikkaus pysyy samana koko pituudeltaan, esimerkiksi I-profiilina, kulmaprofiilina tai neliöputkena.
Lasikuidut tuovat lujuutta ja jäykkyyttä. Hartsi eli kuituja ympäröivä muovimateriaali sitoo kuidut yhteen ja siirtää voimia niiden välillä. Kuitutyypin, kuitusuunnan ja hartsijärjestelmän valinta määrää valmiin profiilin ominaisuudet.
Näin prosessi toimii
Lasikuidun syöttö
Jatkuvia lasikuitukimppuja eli rovingeja vedetään keloilta. Mukana voidaan käyttää mattoja, kudoksia tai pintakerroksia profiilin tarvitseman rakenteen ja pinnan aikaansaamiseksi.
Kuidut ohjataan ja kootaan
Ohjaimet sijoittavat lujitteen ja kokoavat sen haluttuun profiilimuotoon. Kuitujen tasainen jakautuminen ja syötön hallinta ovat tärkeitä tasalaatuisen lopputuloksen kannalta.
Lujite kyllästetään
Kuidut kyllästetään hartsilla altaassa tai suljetussa kyllästysjärjestelmässä. Hartsi ja mahdolliset lisäaineet valitaan muun muassa kemiallisen ympäristön ja toiminnallisten vaatimusten perusteella.
Profiili muotoillaan ja kovetetaan
Kyllästetty lujite vedetään lämmitettyyn muottiin. Muotti määrittää poikkileikkauksen, ja lämpö sekä viipymäaika saavat kertamuovin reagoimaan ja profiilin kovettumaan.
Vetolaite pitää prosessin käynnissä
Vetolaite tarttuu kovettuneeseen profiiliin ja vetää materiaalia jatkuvasti linjan läpi. Vetonopeus ja lämpötila on sovitettava toisiinsa ja materiaaliin.
Profiili katkaistaan määrämittaan
Vetolaitteen jälkeen profiili katkaistaan haluttuihin pituuksiin. Sen jälkeen profiileja voidaan työstää ja koota komponenteiksi tai kokonaisiksi ratkaisuiksi.
Pultruusiolla valmistettujen lasikuituprofiilien edut
Ominaisuuksiensa ansiosta profiilit soveltuvat vaativiin ympäristöihin. Edut on arvioitava kunkin profiilin ja käyttökohteen osalta:
- Keveys. Pieni omapaino voi helpottaa käsittelyä ja asennusta sekä vähentää rakenteen omapainokuormaa.
- Suuri lujuus suhteessa painoon. Jatkuva lujitus hyödyntää kuituja tehokkaasti erityisesti profiilin pituussuunnassa.
- Korroosionkestävyys. Lasikuitukomposiitti ei ruostu teräksen tavoin. Sopiva hartsijärjestelmä valitaan kemikaalien, pitoisuuden, lämpötilan ja altistuksen perusteella.
- Pitkä käyttöikä ja vähäinen huoltotarve. Oikealla materiaalivalinnalla ja toteutuksella voidaan vähentää korroosioon liittyvää huoltotarvetta. Tarkastukset ja puhdistus sovitetaan käyttökohteeseen.
- Sähköä eristävät ominaisuudet. Soveltuvilla lasikuitu- ja hartsijärjestelmillä voidaan valmistaa sähköä eristäviä profiileja. Eristysvaatimusten täyttyminen on dokumentoitava kyseistä käyttökohdetta ja ympäristöä varten.
- Toistettava laatu. Hallittu kuitujen syöttö, lämpötila ja vetonopeus mahdollistavat tasaisen geometrian ja yhdenmukaiset ominaisuudet.
Profiilista valmiiksi ratkaisuksi
Glassfiber Produkterilla valitsemme materiaalin sen ratkaisun mukaan, johon profiili tulee. Rakenneprofiileja voidaan käyttää kehyksissä, tuennoissa ja muissa kantavissa ratkaisuissa. Sopivien liitosten ja muiden komponenttien kanssa ne voivat muodostaa osan kulkusilloista, tasoista, kaiteista, portaista ja kulkuyhteysjärjestelmistä.
Profiilirakenteinen ritilä
Pultruusioritilässä erilliset kantavat profiilit yhdistetään poikittaisilla liitososilla. Tämä eroaa valetusta ritilästä, jossa verkko muodostetaan yhtenä kokonaisuutena muotissa. Jännesuunta, kuorma, aukot ja pinta ovat tärkeitä huomioitavia asioita, kun ritilä sovitetaan käyttötarkoitukseen.
Käyttökohteita on teollisuudessa, vesi- ja jätevesihuollossa, vesiviljelyssä, infrastruktuurissa ja sähköalalla. Tarpeena voi olla yksittäinen profiili tai yhdistelmäratkaisu rakennejärjestelmistämme.
Milloin pultruusio on hyvä valinta?
Menetelmä soveltuu erityisesti kohteisiin, joissa vakio poikkileikkaus vastaa tarpeisiin ja keveys, korroosionkestävyys tai eristysominaisuudet ovat tärkeitä. Vakioprofiilit tarjoavat lähtökohdan monille rakenteille. Tarvittaessa profiileja voidaan yhdistellä ja työstää projektin geometrian mukaisesti.
Aloita selvittämällä jännevälit ja kuormitus, ympäristö ja lämpötila, palo- tai sähköeristysvaatimukset sekä kiinnitykset ja asennuskohteen saavutettavuus. Näin oikean profiilin, hartsijärjestelmän ja dokumentaation valinta helpottuu sen sijaan, että materiaali valittaisiin vain yhden ominaisuuden perusteella.
