Technologia formowania materiałów kompozytowych jest podstawą i warunkiem rozwoju przemysłu materiałów kompozytowych.Wraz z poszerzeniem pola zastosowań materiałów kompozytowych, przemysł kompozytowy rozwija się szybko, poprawia się niektóre procesy formowania, wciąż pojawiają się nowe metody formowania, obecnie istnieje ponad 20 metod formowania kompozytów z matrycą polimerową i są z powodzeniem stosowane w produkcji przemysłowej, Jak na przykład:
(1) Proces formowania pasty ręcznej — metoda formowania na mokro;
(2) Proces formowania strumieniowego;
(3) Technologia formowania transferowego żywicy (technologia RTM);
(4) Formowanie metodą worka ciśnieniowego (metoda worka ciśnieniowego);
(5) Formowanie w worku próżniowym;
(6) Technologia formowania w autoklawie;
(7) Technologia formowania czajnika hydraulicznego;
(8) Technologia formowania rozszerzalności cieplnej;
(9) Technologia formowania struktury kanapkowej;
(10) Proces produkcji materiału do formowania;
(11) Technologia wtrysku materiału do formowania ZMC;
(12) Proces formowania;
(13) Technologia produkcji laminatów;
(14) Technologia walcowania rur;
(15) Technologia formowania produktów nawijania włókien;
(16) Ciągły proces produkcji płyt;
(17) Technologia odlewnicza;
(18) Proces formowania pultruzyjnego;
(19) Proces ciągłego nawijania rur;
(20) Technologia wytwarzania plecionych materiałów kompozytowych;
(21) Technologia wytwarzania termoplastycznych form arkuszowych i procesu tłoczenia na zimno;
(22) Proces formowania wtryskowego;
(23) Proces wytłaczania;
(24) Proces odśrodkowego formowania rur odlewniczych;
(25) Inne technologie formowania.
W zależności od wybranego materiału matrycy żywicznej, powyższe sposoby są odpowiednie do wytwarzania odpowiednio kompozytów termoutwardzalnych i termoplastycznych, a niektóre procesy są odpowiednie dla obu.
Charakterystyki procesu formowania wyrobów kompozytowych: w porównaniu z innymi technologiami obróbki materiałów, proces formowania materiałów kompozytowych charakteryzuje się następującymi cechami:
(1) Produkcja materiałów i formowanie produktów w tym samym czasie, aby zakończyć ogólną sytuację, proces produkcji materiałów kompozytowych, czyli proces formowania produktów.Wydajność materiałów musi być zaprojektowana zgodnie z wymaganiami użytkowania produktów, a więc przy doborze materiałów, współczynniku projektowym, określeniu warstwowania włókien i metodzie formowania, musi spełniać właściwości fizyczne i chemiczne produktów, kształt strukturalny i jakość wyglądu wymagania.
(2) formowanie produktów jest stosunkowo prostą ogólną termoutwardzalną matrycą z żywicy kompozytowej, formowanie jest płynną cieczą, materiałem wzmacniającym jest miękkie włókno lub tkanina, dlatego przy tych materiałach do wytwarzania produktów kompozytowych wymagany proces i sprzęt są znacznie prostsze niż inne materiały, w przypadku niektórych produktów można wyprodukować tylko zestaw form.
Najpierw skontaktuj się z procesem formowania niskociśnieniowego
Proces formowania kontaktowego niskociśnieniowego charakteryzuje się ręcznym umieszczaniem zbrojenia, ługowaniem żywicy lub prostym, wspomaganym narzędziami umieszczaniem zbrojenia i żywicy.Inną cechą procesu formowania kontaktowego niskociśnieniowego jest to, że proces formowania nie wymaga stosowania ciśnienia formowania (formowanie kontaktowe) lub stosuje się tylko niskie ciśnienie formowania (ciśnienie 0,01 ~ 0,7 mpa po formowaniu kontaktowym, maksymalne ciśnienie nie przekracza 2,0 mpa).
Kontaktowy proces formowania niskociśnieniowego jest pierwszym materiałem w męskiej formie, męskiej formie lub kształcie formy, a następnie poprzez ogrzewanie lub utwardzanie w temperaturze pokojowej, wyjmowanie z formy, a następnie przez pomocnicze przetwarzanie i produkty.Do tego rodzaju procesu formowania należą: ręczne formowanie pasty, formowanie strumieniowe, formowanie w workach, formowanie przetłoczne żywicy, formowanie w autoklawie i formowanie rozszerzalności cieplnej (formowanie niskociśnieniowe).Pierwsze dwa to formowanie kontaktu.
W procesie formowania kontaktowego niskociśnieniowego proces formowania pastą ręczną jest pierwszym wynalazkiem w produkcji materiału kompozytowego z osnową polimerową, najszerzej stosowanym zakresem, innymi metodami są opracowanie i udoskonalenie procesu formowania pasty ręcznej.Największą zaletą procesu formowania stykowego jest prosty sprzęt, szerokie możliwości adaptacyjne, mniejsze nakłady inwestycyjne i szybki efekt.Według statystyk z ostatnich lat, kontaktowy proces formowania niskociśnieniowego w światowej produkcji przemysłowej materiałów kompozytowych nadal zajmuje duży udział, np. Stany Zjednoczone stanowiły 35%, Europa Zachodnia stanowiła 25%, Japonia stanowiła 42%, Chiny stanowiły 75%.To pokazuje znaczenie i niezastąpioną technologię formowania kontaktowego pod niskim ciśnieniem w produkcji materiałów kompozytowych, jest to metoda procesowa, która nigdy nie zaniknie.Ale jego największą wadą jest niska wydajność produkcji, duża pracochłonność, słaba powtarzalność produktu i tak dalej.
1. Surowce
Kontaktowe formowanie niskociśnieniowe surowców to materiały zbrojone, żywice i materiały pomocnicze.
(1) Ulepszone materiały
Wymagania dotyczące formowania kontaktowego dla ulepszonych materiałów: (1) ulepszone materiały są łatwe do impregnowania żywicą;(2) Istnieje wystarczająca zmienność kształtu, aby spełnić wymagania dotyczące formowania złożonych kształtów produktów;(3) bąbelki są łatwe do odliczenia;(4) może spełniać wymagania dotyczące właściwości fizycznych i chemicznych warunków użytkowania produktów;⑤ Rozsądna cena (tak tania, jak to możliwe), obfite źródła.
Wzmocnione materiały do formowania stykowego obejmują włókno szklane i jego tkaninę, włókno węglowe i jego tkaninę, włókno Arlene i jego tkaninę itp.
(2) Materiały matrycy
Skontaktuj się z procesem formowania niskociśnieniowego dla wymagań dotyczących materiału matrycy: (1) pod warunkiem pasty ręcznej, łatwego do namoczenia materiału wzmocnionego włóknem, łatwego do wykluczenia pęcherzyków, silnej przyczepności do włókna;(2) W temperaturze pokojowej może żelować, zestalać się i wymagać skurczu, mniej lotnych;(3) Odpowiednia lepkość: ogólnie 0,2 ~ 0,5 Pa · s, nie może powodować zjawiska płynięcia kleju;(4) nietoksyczny lub o niskiej toksyczności;Cena jest rozsądna, a źródło jest gwarantowane.
Powszechnie stosowanymi żywicami w produkcji są: nienasycona żywica poliestrowa, żywica epoksydowa, żywica fenolowa, żywica bismaleimidowa, żywica poliimidowa i tak dalej.
Wymagania dotyczące wydajności kilku procesów formowania kontaktowego dla żywicy:
Wymagania dotyczące metody formowania dla właściwości żywicy
Produkcja żelu
1, formowanie nie płynie, łatwe do odpieniania;
2, jednolity ton, bez pływającego koloru;
3, szybkie utwardzanie, brak zmarszczek, dobra przyczepność do warstwy żywicy;
Formowanie ręczne
1, dobra impregnacja, łatwe do namoczenia włókno, łatwe do wyeliminowania pęcherzyków;
2, szybko rozprzestrzenia się po utwardzeniu, mniejsze wydzielanie ciepła, skurcz;
3, mniej lotny, powierzchnia produktu nie jest lepka;
4. Dobra przyczepność między warstwami
Formowanie wtryskowe
1. Zapewnij wymagania dotyczące ręcznego formowania pasty
2. Powrót tiksotropowy następuje wcześniej
3, temperatura ma niewielki wpływ na lepkość żywicy
4. Żywica powinna być odpowiednia przez długi czas, a lepkość nie powinna wzrastać po dodaniu przyspieszacza
Formowanie worków
1, dobra zwilżalność, łatwe do namoczenia włókno, łatwe do rozładowania bąbelki
2, szybkie utwardzanie, utwardzanie na ciepło za małe;
3, niełatwy do płynięcia klej, silna przyczepność między warstwami
(3) Materiały pomocnicze
Proces formowania kontaktowego materiałów pomocniczych, dotyczy głównie dwóch kategorii wypełniacza i koloru, oraz utwardzacza, rozcieńczalnika, utwardzacza, należących do systemu matrycy żywicy.
2, forma i środek antyadhezyjny
(1) Formy
Forma jest głównym wyposażeniem we wszelkiego rodzaju procesach formowania stykowego.Jakość formy wpływa bezpośrednio na jakość i koszt produktu, dlatego musi być starannie zaprojektowana i wykonana.
Podczas projektowania formy należy kompleksowo uwzględnić następujące wymagania: (1) Spełnij wymagania dotyczące precyzji projektowania produktu, rozmiar formy jest dokładny, a powierzchnia jest gładka;(2) mieć wystarczającą wytrzymałość i sztywność;(3) wygodne wyjmowanie z formy;(4) mieć wystarczającą stabilność termiczną;Lekka waga, odpowiednie źródło materiału i niski koszt.
Forma do formowania kontaktowego o strukturze formy jest podzielona na: formę męską, formę męską i trzy rodzaje formy, bez względu na rodzaj formy, mogą być oparte na wielkości, wymaganiach dotyczących formowania, projektowaniu jako całości lub zmontowanej formie.
Podczas produkcji materiału formy należy spełnić następujące wymagania:
① Potrafi spełnić wymagania dotyczące dokładności wymiarowej, jakości wyglądu i żywotności produktów;
(2) Materiał formy powinien mieć wystarczającą wytrzymałość i sztywność, aby forma nie była łatwa do odkształcenia i uszkodzenia w trakcie użytkowania;
(3) nie jest skorodowany przez żywicę i nie wpływa na utwardzanie żywicy;
(4) Dobra odporność na ciepło, utwardzanie produktu i utwardzanie cieplne, forma nie jest zdeformowana;
(5) Łatwy w produkcji, łatwy do wyjęcia z formy;
(6) dzień, aby zmniejszyć masę formy, wygodną produkcję;
⑦ Cena jest tania, a materiały łatwe do zdobycia.Materiały, które mogą być stosowane jako formy do past ręcznych to: drewno, metal, gips, cement, metal o niskiej temperaturze topnienia, sztywne tworzywa piankowe oraz tworzywa wzmacniane włóknem szklanym.
Podstawowe wymagania dotyczące agenta zwalniającego:
1. Nie koroduje formy, nie wpływa na utwardzanie żywicy, przyczepność żywicy jest mniejsza niż 0,01mpa;
(2) Krótki czas tworzenia filmu, jednolita grubość, gładka powierzchnia;
Zastosowanie bezpieczeństwa, brak efektu toksycznego;
(4) odporność na ciepło, może być podgrzewana przez temperaturę utwardzania;
⑤ Jest łatwy w obsłudze i tani.
Środek antyadhezyjny w procesie formowania kontaktowego obejmuje głównie środek antyadhezyjny filmu, ciekły środek antyadhezyjny i maść, środek antyadhezyjny wosku.
Proces formowania pasty ręcznej
Przebieg procesu formowania pasty ręcznej jest następujący:
(1) Przygotowanie produkcji
Wielkość miejsca pracy do ręcznego klejenia ustala się w zależności od wielkości produktu i dziennej wydajności.Miejsce to powinno być czyste, suche i dobrze wentylowane, a temperatura powietrza powinna wynosić od 15 do 35 stopni Celsjusza.Sekcja remontów poprocesowych powinna być wyposażona w urządzenie do odpylania spalin i zraszania wodą.
Przygotowanie formy obejmuje środek czyszczący, montażowy i antyadhezyjny.
Po przygotowaniu kleju żywicznego powinniśmy zwrócić uwagę na dwa problemy: (1) zapobiec mieszaniu się pęcherzyków kleju;(2) Ilość kleju nie powinna być zbyt duża, a każdą ilość należy zużyć przed żelem żywicy.
Materiały zbrojeniowe Rodzaje i specyfikacje materiałów zbrojeniowych należy dobierać w oparciu o wymagania projektowe.
(2) Wklejanie i utwardzanie
Ręczna pasta warstwowa jest podzielona na metodę mokrą i metodę suchą drugą: (1) sucha tkanina prepregowa jako surowiec, wstępnie wyuczony materiał (tkanina) zgodnie z próbką pociętą na zły materiał, ogrzewanie zmiękczające warstwę , a następnie warstwa po warstwie na formie i zwróć uwagę, aby wyeliminować pęcherzyki między warstwami, tak aby były gęste.Ta metoda jest stosowana do formowania w autoklawie i torebkach.(2) Nakładanie na mokro bezpośrednio w formie wzmocni zanurzenie materiału, warstwa po warstwie blisko formy, odejmuje pęcherzyki, zagęszcza.Ogólny proces wklejania ręcznego z tą metodą nakładania warstw.Nakładanie warstw na mokro dzieli się na pastę warstwy żelkotowej i pastę warstwy strukturalnej.
Ręczne narzędzie do wklejania Ręczne narzędzie do wklejania ma ogromny wpływ na zapewnienie jakości produktu.Istnieje wałek z wełny, wałek z włosia, wałek spiralny i piła elektryczna, wiertarka elektryczna, polerka i tak dalej.
Produkty zestalające zestalają się w stwardnieniu centralnym i dojrzewają w dwóch etapach: od żelu do zmiany trygonalnej chcą zwykle 24h, teraz stopień zestalenia wynosi 50% ~ 70% (stopień twardości ba Ke to 15), może demolom, po zdjęciu zestalenia poniżej warunków środowiska naturalnego Zdolność do 1 ~ 2 tygodni sprawia, że produkty mają wytrzymałość mechaniczną, powiedzmy dojrzałe, ich stopień zestalenia wynosi 85% powyżej.Ogrzewanie może wspomagać proces utwardzania.W przypadku stali poliestrowo-szklanej, ogrzewanie w temperaturze 80 ℃ przez 3 godziny, w przypadku stali ze szkła epoksydowego, temperatura po utwardzaniu może być kontrolowana w granicach 150 ℃.Istnieje wiele metod ogrzewania i utwardzania, średnie i małe produkty można podgrzewać i utwardzać w piecu do utwardzania, duże produkty można podgrzewać lub ogrzewać w podczerwieni.
(3)Dformowanie i ubieranie
Wyjęcie z formy, aby upewnić się, że produkt nie jest uszkodzony.Metody wyjmowania z formy są następujące: (1) Urządzenie wypychające z form jest osadzane w formie, a śruba jest obracana podczas wyjmowania z formy w celu wyrzucenia produktu.Forma do rozformowywania ciśnieniowego ma wlot sprężonego powietrza lub wody, rozformowanie będzie sprężonym powietrzem lub wodą (0,2 mpa) między formą a produktem, jednocześnie młotkiem do drewna i młotkiem gumowym, tak aby produkt i separacja formy.(3) Wyjmowanie z formy dużych produktów (takich jak statki) za pomocą podnośników, dźwigów, klinów z twardego drewna i innych narzędzi.(4) Złożone produkty mogą wykorzystywać ręczną metodę wyjmowania z formy, aby wkleić dwie lub trzy warstwy FRP na formę, do utwardzenia po oderwaniu z formy, a następnie nałożyć formę, aby kontynuować wklejanie do grubości projektowej, łatwo jest po utwardzeniu zdjąć z formy.
Opatrunek opatrunkowy dzieli się na dwa rodzaje: jeden to opatrunek rozmiarowy, drugi to opatrunek naprawczy.(1) Po ukształtowaniu rozmiaru produktów, zgodnie z rozmiarem projektu, aby odciąć nadmiar części;(2) Naprawa wad obejmuje naprawę perforacji, bąbelków, naprawę pęknięć, wzmocnienie otworów itp.
Technika formowania strumieniowego
Technologia formowania strumieniowego to udoskonalenie ręcznego formowania pasty, stopień półzmechanizowany.Technologia formowania strumieniowego ma duży udział w procesie formowania materiałów kompozytowych, na przykład 9,1% w Stanach Zjednoczonych, 11,3% w Europie Zachodniej i 21% w Japonii.Obecnie krajowe wtryskarki sprowadzane są głównie ze Stanów Zjednoczonych.
(1) Zasada procesu formowania strumieniowego oraz zalety i wady
Proces formowania wtryskowego jest mieszany z inicjatorem i promotorem dwóch rodzajów poliestru, odpowiednio z pistoletu natryskowego po obu stronach, i odcina niedoprzęd z włókna szklanego, przez środek palnika, mieszając się z żywicą, osadzając się w formie, gdy osadzi się do określonej grubości, dzięki zagęszczaniu wałkiem, nasycić włóknem żywicę, wyeliminować pęcherzyki powietrza, utwardzić w produkty.
Zalety formowania strumieniowego: (1) użycie niedoprzędu z włókna szklanego zamiast tkaniny może obniżyć koszty materiałów;(2) Wydajność produkcji jest 2-4 razy wyższa niż pasta ręczna;(3) Produkt ma dobrą integralność, brak połączeń, wysoką wytrzymałość międzywarstwową na ścinanie, wysoką zawartość żywicy, dobrą odporność na korozję i odporność na wycieki;(4) może zmniejszyć zużycie trzepotania, cięcia skrawków materiału i pozostałego kleju;Rozmiar i kształt produktu nie są ograniczone.Wadami są: (1) wysoka zawartość żywicy, produkty o niskiej wytrzymałości;(2) produkt może być gładki tylko z jednej strony;③ Zanieczyszcza środowisko i jest szkodliwy dla zdrowia pracowników.
Wydajność formowania strumieniowego do 15 kg/min, dzięki czemu nadaje się do produkcji dużych kadłubów.Jest szeroko stosowany do obróbki wanny, pokrywy maszyny, integralnej toalety, elementów karoserii samochodowych i dużych produktów reliefowych.
(2) Przygotowanie produkcji
Oprócz spełnienia wymagań procesu pasty ręcznej, szczególną uwagę należy zwrócić na spaliny środowiskowe.W zależności od wielkości produktu salę operacyjną można zamknąć, aby oszczędzać energię.
Surowce do przygotowania materiałów to głównie żywica (głównie nienasycona żywica poliestrowa) oraz nieskręcany rowing z włókna szklanego.
Przygotowanie formy obejmuje środek czyszczący, montażowy i antyadhezyjny.
Sprzęt do formowania wtryskowego Wtryskarka jest podzielona na dwa typy: typ zbiornika ciśnieniowego i typ pompy: (1) Wtryskarka typu pompy, to inicjator żywicy i przyspieszacz są odpowiednio pompowane do mieszalnika statycznego, w pełni wymieszane, a następnie wyrzucone przez spray pistolet, znany jako pistolet mieszany.Jego elementy to pneumatyczny układ sterowania, pompa żywicy, pompa pomocnicza, mieszalnik, pistolet natryskowy, wtryskiwacz do cięcia włókien itp. Pompa żywicy i pompa pomocnicza są sztywno połączone za pomocą wahacza.Dostosuj położenie pompy pomocniczej na wahaczu, aby zapewnić odpowiednią proporcję składników.Pod działaniem sprężarki powietrza żywica i środek pomocniczy są równomiernie mieszane w mieszalniku i formowane przez kropelki pistoletu natryskowego, które są w sposób ciągły natryskiwane na powierzchnię formy wraz z ciętym włóknem.Ta maszyna strumieniowa ma tylko pistolet do klejenia, prostą konstrukcję, niewielką wagę, mniej odpadów inicjatora, ale ze względu na mieszanie w systemie należy ją wyczyścić natychmiast po zakończeniu, aby zapobiec zablokowaniu wtrysku.(2) Maszyna do podawania kleju ze zbiornikiem ciśnieniowym ma na celu zainstalowanie kleju żywicznego odpowiednio w zbiorniku ciśnieniowym i włożenie kleju do pistoletu natryskowego w celu ciągłego natryskiwania pod ciśnieniem gazu do zbiornika.Składa się z dwóch zbiorników żywicy, rury, zaworu, pistoletu natryskowego, wtryskiwacza do cięcia włókien, wózka i wspornika.Podczas pracy podłącz źródło sprężonego powietrza, spraw, aby sprężone powietrze przechodziło przez separator powietrze-woda do zbiornika żywicy, przecinaka do włókna szklanego i pistoletu natryskowego, aby żywica i włókno szklane były stale wyrzucane przez pistolet natryskowy, atomizacja żywicy, dyspersja włókna szklanego, wymieszana równomiernie, a następnie opadająca do formy.Ten strumień jest zmieszany z żywicą na zewnątrz pistoletu, więc nie jest łatwo zatkać dyszę pistoletu.
(3) Kontrola procesu formowania natryskowego
Dobór parametrów procesu wtrysku: ① Zawartość żywicy w produktach do formowania natryskowego, kontrola zawartości żywicy na poziomie ok. 60%.Gdy lepkość żywicy wynosi 0,2Pa·s, ciśnienie w zbiorniku żywicy wynosi 0,05-0,15mpa, a ciśnienie atomizacji 0,3-0,55mpa, można zagwarantować jednorodność składników.(3) Odległość mieszania żywicy natryskiwanej przez inny kąt pistoletu natryskowego jest inna.Generalnie wybiera się kąt 20°, a odległość między pistoletem natryskowym a formą wynosi 350 ~ 400 mm.Aby zmienić odległość, kąt pistoletu natryskowego powinien być szybki, aby zapewnić, że każdy składnik jest wymieszany na przecięciu w pobliżu powierzchni formy, aby zapobiec odpadaniu kleju.
Należy zwrócić uwagę na formowanie natryskowe: (1) temperatura otoczenia powinna być kontrolowana na poziomie (25 ± 5) ℃, zbyt wysoka, aby łatwo spowodować zablokowanie pistoletu natryskowego;Zbyt niskie, nierównomierne mieszanie, powolne utwardzanie;(2) W systemie strumieniowym nie może znajdować się woda, w przeciwnym razie wpłynie to na jakość produktu;(3) Przed formowaniem spryskaj formę warstwą żywicy, a następnie spryskaj warstwę mieszanki włókien żywicy;(4) Przed formowaniem wtryskowym najpierw wyreguluj ciśnienie powietrza, kontroluj zawartość żywicy i włókna szklanego;(5) Pistolet natryskowy powinien poruszać się równomiernie, aby zapobiec wyciekom i natryskiwaniu.Nie może iść po łuku.Zakładka między dwiema liniami jest mniejsza niż 1/3, a pokrycie i grubość powinny być jednolite.Po rozpyleniu warstwy należy natychmiast zastosować zagęszczanie wałkiem, należy zwrócić uwagę na krawędzie oraz powierzchnię wklęsłą i wypukłą, upewnić się, że każda warstwa jest sprasowana na płasko, pęcherzyki wydechowe, zapobiegać powstawaniu zadziorów spowodowanych przez włókna;Po każdej warstwie natrysku, do sprawdzenia, zakwalifikowano po kolejnej warstwie natrysku;⑧ Ostatnia warstwa do spryskania, aby powierzchnia była gładka;⑨ Wyczyść dyszę natychmiast po użyciu, aby zapobiec krzepnięciu żywicy i uszkodzeniu sprzętu.
Formowanie transferowe żywicy
Resin Transfer Molding w skrócie RTM.RTM rozpoczęła się w latach 50. XX wieku, jest zamkniętą technologią formowania matrycowego, polegającą na doskonaleniu procesu ręcznego formowania pasty, może wytwarzać dwustronne lekkie produkty.W innych krajach do tej kategorii zalicza się również wstrzykiwanie żywicy i infekcję ciśnieniową.
Podstawową zasadą RTM jest układanie materiału wzmocnionego włóknem szklanym we wnęce formy zamkniętej formy.Żel żywicy jest wtryskiwany do gniazda formy pod ciśnieniem, a materiał wzmocniony włóknem szklanym jest moczony, a następnie utwardzany, a uformowany produkt jest wyjmowany z formy.
Od poprzedniego poziomu badań kierunek badań i rozwoju technologii RTM będzie obejmował jednostkę wtryskową sterowaną mikrokomputerem, ulepszoną technologię wstępnego formowania materiału, tanią formę, system szybkiego utwardzania żywicy, stabilność procesu i zdolność adaptacji itp.
Charakterystyka technologii formowania RTM: (1) może wytwarzać produkty dwustronne;(2) Wysoka wydajność formowania, odpowiednia do produkcji produktów FRP na średnią skalę (mniej niż 20000 sztuk/rok);③RTM to operacja zamkniętej formy, która nie zanieczyszcza środowiska i nie szkodzi zdrowiu pracowników;(4) materiał wzmacniający można układać w dowolnym kierunku, łatwy do wykonania materiał wzmacniający zgodnie ze stanem naprężenia próbki produktu;(5) mniejsze zużycie surowców i energii;⑥ Mniej inwestycji w budowę fabryki, szybko.
Technologia RTM jest szeroko stosowana w budownictwie, transporcie, telekomunikacji, służbie zdrowia, lotnictwie i innych dziedzinach przemysłu.Opracowane przez nas produkty to: obudowa i części samochodowe, elementy pojazdów rekreacyjnych, miazga spiralna, łopata turbiny wiatrowej o długości 8,5 m, osłona, pokrywa maszyny, wanna, łazienka, deska basenowa, siedzenie, zbiornik na wodę, budka telefoniczna, słup telegraficzny , mały jacht itp.
(1) Proces i sprzęt RTM
Cały proces produkcyjny RTM podzielony jest na 11 procesów.Operatorzy, narzędzia i wyposażenie każdego procesu są stałe.Forma jest transportowana samochodem i przechodzi kolejno przez każdy proces, aby zrealizować operację przepływu.Czas cyklu formy na linii montażowej zasadniczo odzwierciedla cykl produkcyjny produktu.Małe produkty zwykle zajmują tylko dziesięć minut, a cykl produkcyjny dużych produktów można kontrolować w ciągu 1 godziny.
Sprzęt do formowania Sprzęt do formowania RTM to głównie wtryskarka żywicy i forma.
Wtryskarka do żywicy składa się z pompy żywicy i pistoletu wtryskowego.Pompa żywiczna to zestaw tłokowych pomp tłokowych, górna to pompa aerodynamiczna.Gdy sprężone powietrze porusza tłok pompy powietrza w górę iw dół, pompa żywicy pompuje żywicę do zbiornika żywicy ilościowo przez regulator przepływu i filtr.Dźwignia boczna wprawia w ruch pompę katalizatora i ilościowo pompuje katalizator do zbiornika.Sprężone powietrze jest wprowadzane do dwóch zbiorników, aby wytworzyć siłę buforową przeciwną do ciśnienia pompy, zapewniając stały przepływ żywicy i katalizatora do głowicy wtryskowej.Pistolet wtryskowy po turbulentnym przepływie w mieszalniku statycznym i może wytwarzać żywicę i katalizator w stanie braku mieszania gazu, formy wtryskowej, a następnie miksery pistoletowe mają konstrukcję wlotową detergentu, ze zbiornikiem rozpuszczalnika ciśnieniowego 0,28 MPa, gdy maszyna po użyciu włącz przełącznik, automatyczny rozpuszczalnik, pistolet iniekcyjny, aby wyczyścić.
② Forma formy RTM jest podzielona na formę ze stali szklanej, formę ze stali nierdzewnej z powierzchnią szklaną i formę metalową.Formy z włókna szklanego są łatwe w produkcji i tańsze, formy z włókna szklanego poliestrowego mogą być używane 2000 razy, formy z włókna szklanego epoksydowego mogą być używane 4000 razy.Forma z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym z pozłacaną powierzchnią może być używana ponad 10000 razy.Formy metalowe są rzadko używane w procesie THE RTM.Ogólnie rzecz biorąc, opłata za formę RTM wynosi tylko 2% do 16% opłaty SMC.
(2) Surowce RTM
RTM wykorzystuje surowce, takie jak system żywic, materiał wzmacniający i wypełniacz.
System żywic Najważniejszą żywicą używaną w procesie RTM jest nienasycona żywica poliestrowa.
Materiały wzmacniające Ogólne materiały wzmacniające RTM to głównie włókno szklane, jego zawartość wynosi 25% ~ 45% (stosunek wagowy);Powszechnie stosowanymi materiałami wzmacniającymi są filc ciągły z włókna szklanego, filc kompozytowy i szachownica.
Wypełniacze są ważne dla procesu RTM, ponieważ nie tylko obniżają koszty i poprawiają wydajność, ale także pochłaniają ciepło podczas egzotermicznej fazy utwardzania żywicy.Powszechnie stosowanymi wypełniaczami są wodorotlenek glinu, kulki szklane, węglan wapnia, mika i tak dalej.Jego dawkowanie to 20% ~ 40%.
Metoda ciśnieniowa worka, metoda autoklawowa, metoda kotła hydraulicznego ithermetyczna metoda ekspansyjna
Metoda ciśnieniowa worka, metoda autoklawowa, metoda kotła hydraulicznego i metoda formowania rozszerzalności cieplnej znana jako proces formowania niskociśnieniowego.Jego proces formowania polega na użyciu ręcznej drogi brukowej, materiału wzmacniającego i żywicy (w tym materiału prepregowego) zgodnie z kierunkiem projektowania i kolejnością warstwa po warstwie na formie, po osiągnięciu określonej grubości, przez nacisk, ogrzewanie, utwardzanie, wyjmowanie z formy, ubieranie i uzyskiwanie produktów.Różnica między tymi czterema metodami a procesem formowania pasty ręcznej polega tylko na procesie utwardzania ciśnieniowego.Dlatego są tylko udoskonaleniem procesu ręcznego formowania pasty, w celu poprawy gęstości produktów i siły wiązania międzywarstwowego.
Dzięki wysokiej wytrzymałości włókna szklanego, włókna węglowego, włókna borowego, włókna aramongowego i żywicy epoksydowej jako surowców, wysokowydajne produkty kompozytowe wykonane metodą formowania niskociśnieniowego są szeroko stosowane w samolotach, pociskach, satelitach i promach kosmicznych.Takie jak drzwi samolotu, owiewka, osłona lotnicza, wspornik, skrzydło, ogon, przegroda, ściana i samoloty stealth.
(1) Metoda ciśnienia worka
Formowanie przez prasowanie worków to ręczne formowanie pastą nieskrzepniętych produktów, poprzez gumowe torby lub inne elastyczne materiały w celu zastosowania ciśnienia gazu lub cieczy, tak aby produkty pod ciśnieniem były gęste, zestalone.
Zaletami metody formowania torebek są: (1) gładkość po obu stronach produktu;② Dostosować się do żywicy poliestrowej, epoksydowej i fenolowej;Waga produktu jest wyższa niż pasty ręcznej.
Formowanie ciśnieniowe worka w metodę worka ciśnieniowego i metodę worka próżniowego 2: (1) metoda worka ciśnieniowego metoda worka ciśnieniowego polega na formowaniu pasty ręcznej niezestalonych produktów w gumowej torbie, zamocowaniu pokrywy, a następnie za pomocą sprężonego powietrza lub pary (0,25 ~ 0,5mpa), aby produkty w warunkach prasowania na gorąco zestalały się.(2) Metoda worka próżniowego ta metoda polega na ręcznym wklejaniu nieskrzepniętych produktów, z warstwą folii gumowej, produktów między folią gumową a formą, uszczelnieniem obrzeża, próżnią (0,05 ~ 0,07 mpa), aby pęcherzyki i lotne w produktach są wyłączone.Ze względu na małe podciśnienie metoda formowania worków próżniowych jest stosowana tylko do formowania na mokro produktów kompozytowych poliestrowych i epoksydowych.
(2) czajnik na gorąco i metoda czajnika hydraulicznego;
Gorący autoklawowany czajnik i metoda czajnika hydraulicznego znajdują się w metalowym pojemniku, poprzez sprężony gaz lub ciecz na nieskrzepniętych produktach z pasty ręcznej, ogrzewanie, ciśnienie, sprawiają, że zestala się proces formowania.
Autoklaw metodą autoklawu to poziome metalowe naczynie ciśnieniowe, nieutwardzone produkty z pasty ręcznej, plus uszczelnione plastikowe torby, próżnia, a następnie z formą z samochodem w celu promowania autoklawu, za pomocą pary (ciśnienie 1,5 ~ 2,5 mpa) i próżni, pod ciśnieniem produkty, ogrzewanie, wyładowanie pęcherzyków, dzięki czemu zestala się w warunkach gorącego ciśnienia.Łączy w sobie zalety metody worka ciśnieniowego i metody worka próżniowego, z krótkim cyklem produkcyjnym i wysoką jakością produktu.Metoda autoklawu na gorąco może wytwarzać duże rozmiary, złożony kształt wysokiej jakości, wysokowydajnych produktów kompozytowych.Wielkość produktu jest ograniczona przez autoklaw.Obecnie największy autoklaw w Chinach ma średnicę 2,5m i długość 18m.Opracowane i zastosowane produkty obejmują skrzydło, ogon, odbłyśnik anteny satelitarnej, korpus pocisku pociskowego oraz kopułę o konstrukcji warstwowej.Największą wadą tej metody jest inwestycja w sprzęt, waga, skomplikowana konstrukcja, wysoki koszt.
Metoda czajnika hydraulicznego Czajnik hydrauliczny jest zamkniętym naczyniem ciśnieniowym, objętość jest mniejsza niż czajnik ciśnieniowy, ustawiony pionowo, produkcja pod ciśnieniem gorącej wody, na nieskrzepniętych produktach z pasty ręcznej podgrzanych, pod ciśnieniem, tak że zestala się.Ciśnienie czajnika hydraulicznego może osiągnąć 2 MPa lub więcej, a temperatura wynosi 80 ~ 100 ℃.Nośnik oleju, podgrzewa do 200 ℃.Produkt wytwarzany tą metodą jest gęsty, krótki cykl, wadą metody czajnika hydraulicznego jest duża inwestycja w sprzęt.
(3) metoda formowania rozszerzalności cieplnej
Formowanie rozszerzalności cieplnej jest procesem stosowanym do wytwarzania pustych, cienkościennych, wysokowydajnych produktów kompozytowych.Jego zasadą działania jest zastosowanie różnych współczynników rozszerzalności materiałów formujących, wykorzystanie jego rozprężania objętościowego o różnym ciśnieniu wytłaczania, konstrukcja ciśnienia produktu.Męską formą metody formowania rozszerzalności cieplnej jest guma silikonowa o dużym współczynniku rozszerzalności, a żeńska forma to materiał metalowy o małym współczynniku rozszerzalności.Niezestalone produkty są ręcznie umieszczane między pleśnią męską a żeńską.Ze względu na różny współczynnik rozszerzalności form dodatnich i ujemnych, występuje ogromna różnica odkształceń, co powoduje, że produkty zestalają się pod wpływem gorącego ciśnienia.
Czas publikacji: 29-06-22