عملية البثق السحبي

البثق السحبي من أبرز عمليات التشكيل المستمر للمواد المركبة (ألياف زجاجية أو كربونية مع راتنج). ويعتمد على تسلسل متصل هو «السحب – التشريب – التثبيت – المعالجة – القطع» لإنتاج مقاطع خطية ثابتة المقطع بكفاءة عالية. ويكمن جوهر العملية في ضبط درجة التشريب وسرعة المعالجة بدقة لضمان ثبات خصائص المنتج.

أولاً: مراحل العملية الأساسية

سحب الألياف: تُسحب حزم الألياف المستمرة (ألياف زجاجية أو كربونية) أو اللباد من الحوامل، مع الحفاظ على شدّ ثابت عبر نظام تحكم يمنع ارتخاء الألياف أو تقطعها ويهيّئها لتشريب متجانس.

تشريب الراتنج: تُسحب حزم الألياف إلى حوض الراتنج السائل (إيبوكسي أو بوليستر غير مشبع) الذي يغلّف الألياف تماماً. وتضبط بكرات التوجيه توزيع الألياف لامتصاص الراتنج بالتساوي، مع ضبط زمن التشريب لتجنب زيادته أو نقصه.

التشكيل المسبق وإزالة الراتنج الزائد: تدخل الحزم المشبعة قالباً مسبقاً يقارب تجويفه شكل مقطع المنتج (أكبر قليلاً)، فيطرد الراتنج الزائد ويقلل الفقاعات ويرتّب الألياف وفق الاتجاه المطلوب استعداداً للمعالجة.

المعالجة الحرارية: يُدفع المزيج إلى قالب معالجة يُحفظ عند درجة حرارة محددة بالتدفئة الكهربائية أو الزيت الساخن (عادة 80–160°م حسب نوع الراتنج)، فيتفاعل الراتنج ويتصلب تدريجياً. ويجب أن يتوافق زمن المعالجة مع سرعة السحب ليخرج المنتج مكتمل التصلب.

السحب والقطع: تُسحب المنتجات المتصلبة بسلاسة عبر آلة سحب (غالباً جنزيرية لسحب أكثر انتظاماً)، ثم تُقطع آلياً بالطول المحدد.

ثانياً: المعاملات الرئيسية

سرعة السحب: تتوافق مع سرعة التصلب؛ فالسرعة الزائدة تسبب تصلباً ناقصاً والبطيئة تخفض الإنتاجية. وتُضبط عملياً بين 0.5 و5 م/دقيقة حسب خصائص تصلب الراتنج.

درجة حرارة المعالجة: يُفضّل التحكم بها على مراحل (تصلب مبدئي عند حرارة منخفضة ثم تصلب كامل عند حرارة أعلى) لتجنب تحلل الراتنج أو إطالة زمن التصلب.

نسبة الراتنج: تُضبط بقوة ضغط القالب المسبق ومستوى الراتنج في الحوض، وتتراوح عادة بين 30% و50%، وهي تحدد مباشرة قوة المنتج ومقاومته للتآكل.

ثالثاً: المزايا ومجالات التطبيق

تتميز العملية بأتمتة عالية وإنتاج مستمر وكفاءة بارزة، مع انتظام الألياف وقوة عالية وتجانس جيد وهدر محدود للمواد. وتُستخدم أساساً لإنتاج مقاطع مركبة خطية ثابتة المقطع، مثل أنابيب FRP المقاومة للتآكل وحوامل الكابلات ومقاطع البناء وأعمدة دعم شفرات الرياح، وتجد تطبيقاً واسعاً في الكيماويات والبناء والطاقة المتجددة والنقل.