dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2016-0-6-8-8
การสร้างสาเหตุของการเกิดความพรุนในระหว่างการผลิต PCM
เป็นที่ทราบกันว่าความพรุนในวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ (PCM) มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติด้านความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ที่ทำงานภายใต้แรงดัดงอ แรงอัด และแรงเฉือน ปัจจุบันที่ FSUE “VIAM” งานเกี่ยวกับการสร้าง PCM ไร้รูพรุนที่ได้จากวิธีการขึ้นรูปแบบนึ่งและแบบไม่นึ่งจะดำเนินการตาม “ทิศทางเชิงกลยุทธ์สำหรับการพัฒนาวัสดุและเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลในระยะยาว จนถึงปี 2030” (13.2. “PCM โครงสร้าง”) วัตถุประสงค์ของงานนี้คือเพื่อระบุแหล่งที่มาหลักของการก่อตัวของรูพรุนในระหว่างการผลิต PCM โดยใช้วิธีการต่างๆ จากการใช้ตัวอย่างทดสอบแบบเรียบที่ประกอบจากพรีเพกชุบน้ำและขึ้นรูปในหม้อนึ่งความดันหรือภายใต้สุญญากาศ พบว่าแหล่งที่มาหลักของความพรุนคือความชื้นที่มีอยู่ในสารยึดเกาะและสารตัวเติมเสริมแรง ข้อมูลจากการศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิตพลาสติกคาร์บอนไฟเบอร์โดยการขึ้นรูปแบบสุญญากาศจากพรีเพกที่ได้มาโดยใช้เทคโนโลยีสารละลายที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลเท่ากับคุณสมบัติของพรีเพกที่ได้จากการขึ้นรูปแบบนึ่งความดัน รวมถึงความพรุนด้วย ให้คำแนะนำและวิธีการกำจัดความชื้นระหว่างการเตรียมและการผลิตผลิตภัณฑ์
การแนะนำ
โครงสร้างของวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ (PCM) ประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 ส่วน ได้แก่ สารตัวเติมเสริมแรง สารยึดเกาะ (เมทริกซ์) และรูพรุน ฟิลเลอร์เสริมแรงจะรับรู้ถึงแรงกระทำต่อผลิตภัณฑ์ สารยึดเกาะจะรวมเส้นใยแต่ละเส้นของฟิลเลอร์เข้าด้วยกันและกระจายน้ำหนักภายในผลิตภัณฑ์อีกครั้ง และรูขุมขน "ทำร้าย" การทำงานร่วมกันของส่วนประกอบอีกสองส่วนของคอมโพสิต ช่วยลดความต้านทาน เพื่อรับแรงอัดและแรงเฉือน ส่งผลให้ประสิทธิภาพของโครงสร้างลดลง การผลิตผลิตภัณฑ์จาก PCM โดยการขึ้นรูปแบบสุญญากาศเป็นที่รู้จักมาเป็นเวลานานและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความเรียบง่ายและต้นทุนกระบวนการที่ต่ำ - อย่างไรก็ตามเฉพาะในการผลิตชิ้นส่วนที่ไม่มีความแข็งแรงเท่านั้นในขณะที่ผู้ผลิตไม่ได้ใส่ใจกับ อัตราส่วนสารยึดเกาะของเส้นใยและการมีอยู่ของความพรุนในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การใช้หม้อนึ่งความดันเมื่อทำการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์จาก PCM ทำให้สามารถลดปริมาณรูพรุนลงได้ 1-2% เนื่องจากความดัน 6-7 ที่ (0.6-0.7 MPa) ดังนั้นผู้ผลิตในกรณีนี้จึงไม่ให้ความสนใจมากนัก ความพรุนเกิดขึ้นในกรณีนี้ เนื่องจากคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดที่ระบุ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนไปใช้วิธีการขึ้นรูปแบบไม่ใช้หม้อนึ่งความดัน (โดยไม่ต้องใช้แรงดันสูง) จำเป็นต้องมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่ามีความพรุนเท่ากัน (1-2%):
จำเป็นต้องเข้าใจสาเหตุของการก่อตัวของความพรุน
ค้นหาวิธีแก้ปัญหาในการรับวัสดุคอมโพสิตที่ไม่มีรูพรุน
มีหลายแหล่งที่มาของการเกิดรูพรุนในวัสดุผสม กลไกการสร้างรูขุมขนขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้ เมื่อผลิตภัณฑ์ถูกผลิตโดยใช้การขึ้นรูปแบบหม้อนึ่งความดัน รูพรุนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการบ่มในระหว่างการขึ้นรูปแบบแรงดันสูงจะยังคงอยู่ในวัสดุในปริมาณเล็กน้อย เมื่อการขึ้นรูปด้วยสุญญากาศที่ความดันต่ำกว่าในหม้อนึ่งฆ่าเชื้ออย่างมาก การได้ชิ้นส่วนที่มีความพรุนต่ำ (1-2%) จะกลายเป็นงานที่ยาก ในการแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องเข้าใจกลไกการสร้างรูขุมขนก่อน จากมุมมองทางเศรษฐกิจ การเปลี่ยนจากการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดันไปเป็นการขึ้นรูปสุญญากาศสามารถลดการลงทุนได้อย่างมาก เพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน และลดความจำเป็นในการใช้ไนโตรเจนที่มีราคาแพง ในขณะเดียวกัน ข้อจำกัดเกี่ยวกับขนาดของชิ้นส่วนที่ผลิตก็ถูกลบออกไปด้วย
นับตั้งแต่การสร้างสารตัวเติมแก้ว (ตั้งแต่ปี 1946) และต่อมาคือคาร์บอน โบรอน และออร์กาโนไฟเบอร์ (ตั้งแต่ปี 1970) FSUE "VIAM" ได้ดำเนินการเกี่ยวกับการพัฒนาและการปรับใช้ PCM โดยอิงจากสิ่งเหล่านี้ในเทคโนโลยีการบินและจรวด ปัจจุบันงานกำลังดำเนินการตามทิศทางเชิงกลยุทธ์ในการพัฒนาวัสดุและเทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปในระยะยาวจนถึงปี 2573
ผู้เขียนหลายๆ คนตีความสาเหตุของการก่อตัวของความพรุนในคอมโพสิตด้วยวิธีต่างๆ กัน บางคนเชื่อว่าความพรุนนั้นเกิดขึ้นจากเศษอากาศและผลิตภัณฑ์ที่ระเหยได้ที่จับได้ระหว่างการผลิตพรีเพรก คนอื่นๆ อธิบายเรื่องนี้โดยการมีอยู่ของความชื้นที่พบในสารยึดเกาะและสารตัวเติม และคนอื่นๆ แนะนำว่ารูขุมขนเกิดขึ้นจากที่หนึ่งและอีกที่หนึ่ง
บทความนี้เกี่ยวข้องกับประเด็นการพิจารณาสาเหตุของการเกิดรูพรุนใน PCM และค้นหาวิธีแก้ปัญหาเพื่อให้ได้พลาสติกที่ไม่มีรูพรุน
วัสดุและวิธีการ
การขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดันและการขึ้นรูปแบบสุญญากาศของพรีเพก
เพื่อให้เข้าใจถึงเหตุผลของการก่อตัวของรูพรุนในพรีเพกได้ดีขึ้นและควบคุมการก่อตัวของข้อบกพร่องในชิ้นส่วนที่ผลิตในต่างประเทศจาก OOA-prepregs (นอกหม้อนึ่งความดัน) จึงได้ศึกษากลไกของการสร้างรูพรุนโดยขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นในสารยึดเกาะ พรีเพก OOA ที่ไม่มีการบ่มโดยใช้สารยึดเกาะอีพอกซีของแบรนด์ MTM 44-1 และตัวเติมคาร์บอนของแบรนด์ CF 5804A จาก Advanced Composites Group (UK) ได้รับการชุบล่วงหน้าที่ความชื้นสัมพัทธ์ 70; 80 และ 90% และอุณหภูมิ 35°C แผ่นคอนกรีต 16 ชั้นที่มีขนาด 203×292 มม. พร้อมโครงสร้างเสริมกึ่งไอโซโทรปิกที่วางจากพรีเพกนี้ได้รับการหล่อขึ้นรูป: ชุดหนึ่งภายใต้สุญญากาศ และอีกชุดในหม้อนึ่งความดันภายใต้ความดัน
5 ที่ (0.5 MPa) นอกจากนี้ เรายังสร้างตัวอย่างควบคุมโดยเก็บไว้ที่อุณหภูมิเดียวกัน แต่ไม่มีความชื้นอิ่มตัว เพื่อขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดรูพรุนจากความร้อน แผ่นหนึ่งชุดยังถูกขึ้นรูปในหม้อนึ่งความดันภายใต้แรงดัน 5 atm (0.5 MPa) และอีกแผ่นถูกขึ้นรูปภายใต้สุญญากาศเท่านั้น ฟิล์มสารยึดเกาะที่สะอาดถูกทำให้อิ่มตัวด้วยความชื้นสำหรับการทดสอบการสูญเสียมวลที่ตามมาโดยใช้การวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมทริก (อัตราการติดตาม 15°ซ/นาที) น้ำหนักที่ลดลงนี้เป็นผลมาจากปริมาณความชื้นของสารยึดเกาะ ซึ่งวัดโดยการวิเคราะห์คูลอมเมตริกของฟิชเชอร์โดยใช้ Mettler Toledo C-20 พร้อมเตาอบ DO308
เนื่องจากธรรมชาติของพรีเพกที่ขึ้นรูปด้วยสุญญากาศ ความชื้นในสารยึดเกาะจึงถือเป็นสาเหตุหลักของการสร้างรูพรุน พื้นฐานทางทฤษฎีของแบบจำลองการก่อตัวของรูพรุนนั้นเป็นไปตามสมมติฐานที่ว่ารูพรุนจะเติบโตผ่านการแพร่กระจายของน้ำจากสารยึดเกาะที่อยู่โดยรอบ แรงผลักดันของกระบวนการนี้คืออุณหภูมิและความดัน และการแพร่กระจายสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของรูพรุนและการละลายของรูพรุน ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของความชื้นในสารยึดเกาะและการไล่ระดับความเข้มข้น การเจริญเติบโตของรูพรุนเริ่มต้นเมื่อความดันภายในรูพรุนเกินแรงดันอุทกสถิตในสารยึดเกาะโดยรอบ รูขุมขนที่มีอากาศจะยุบตัวภายใต้ความกดดัน แต่เมื่อพวกมันมีน้ำ ความดันไอน้ำจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ส่งผลให้รูขุมขนคงตัวและเติบโต สมการที่ใช้ควบคุมการเติบโตของฟองฟุ้งกระจายมวลที่เลือกจะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุน งมม. และแรงผลักดันในการเติบโตของรูพรุน β:
ที่ไหน ดี- ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายของน้ำในสารยึดเกาะ mm 2 /h; ที- ระยะเวลาของกระบวนการ s; คปริมาณมาก - ความเข้มข้นของน้ำภายในสารยึดเกาะ, g/mm 3 ; คโมฆะ - ความเข้มข้นของน้ำบนพื้นผิวของรูขุมขน, g/mm 3 ; หน้า- ความหนาแน่นของก๊าซ กก./ลบ.ม.
งานนี้เป็นการคำนวณการเติบโตของเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนโดยขึ้นอยู่กับความชื้นสัมพัทธ์ซึ่งเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ (รูปที่ 1) จะเห็นได้ว่าเนื่องจากความดันที่เพิ่มขึ้นในระหว่างการปั้นด้วยหม้อนึ่งความดันจึงเกิดสภาวะ กับเป็นโมฆะ<กับไม่ได้ทำเป็นก้อนและรูขุมขนไม่ควรก่อตัวและเติบโต
ข้าว. 1. เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนสำหรับการขึ้นรูปแบบสุญญากาศและหม้อนึ่งฆ่าเชื้อ ขึ้นอยู่กับความชื้นสัมพัทธ์ (ค่าที่คำนวณได้)
เพื่อเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้รับโดยใช้แบบจำลองที่คาดการณ์ไว้กับปริมาณรูพรุนที่กำหนดจากการทดลอง เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนที่คำนวณจากแบบจำลองจะถูกแปลงเป็นปริมาณปริมาตรรูพรุน การใช้เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนที่ได้รับจากแบบจำลองและปริมาณรูพรุนที่วัดได้ จะได้ปริมาตรของสารยึดเกาะที่จำเป็นในการสร้างรูพรุนหนึ่งรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด มันควรจะคงที่สำหรับเครื่องผูกที่กำหนด:
[% (ปริมาตร)], (3)
ที่ไหน วม- ปริมาตรของหน่วยเมทริกซ์ที่ใช้ในการปรับขนาดผลลัพธ์ที่ได้รับโดยใช้แบบจำลอง mm 3
ในรูป รูปที่ 2 แสดงปริมาณรูพรุนที่วัดได้เทียบกับความชื้นสัมพัทธ์ พร้อมด้วยค่าที่คำนวณได้จากแบบจำลองการแพร่กระจาย
ข้าว. 2. ค่าที่คำนวณและทดลองของปริมาณปริมาตรรูพรุน
เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองความชื้น ผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักเมื่อได้รับความร้อนถูกเปรียบเทียบกับปริมาณความชื้นของสารยึดเกาะที่วัดโดยการไตเตรทแบบฟิสเชอร์ ค่าของปริมาณความชื้นของมวลในสารยึดเกาะจะเท่ากับค่าของการสูญเสียมวลทั้งหมดเมื่อทำการวิเคราะห์ทางเทอร์โมกราวิเมตริก สิ่งนี้ยืนยันสมมติฐานที่ว่าในกรณีนี้ สารระเหยไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเจริญเติบโตของรูพรุน มีเพียงความชื้นในสารยึดเกาะเท่านั้นที่มีผล ดังนั้นสารระเหยใด ๆ ที่มีอยู่ในสารยึดเกาะจึงมีปริมาณน้อยมากและสามารถละเลยการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของรูขุมขนได้ นอกจากนี้ ช่องสูญญากาศจะไล่อากาศออกจากพรีเพกที่ทดสอบอย่างมีประสิทธิภาพ และไม่มีข้อบ่งชี้ว่ารูพรุนที่สังเกตนั้นอาจเนื่องมาจากอากาศที่ "ติดอยู่" และสารระเหย เราไม่รวมแหล่งที่มาของรูขุมขนที่เป็นไปได้ทั้งสองนี้ โดยปล่อยให้ความชื้นที่ละลายน้ำเป็นแหล่งเดียว ซึ่งใช้แบบจำลองที่พิจารณาเพื่อทำนายการก่อตัวของรูขุมขน
แม้ว่าปริมาณความชื้นในพรีเพกจะปรากฏค่อนข้างน้อยเมื่อแสดงในแง่ของปริมาณมวล แต่สัดส่วนของโมลนั้นสูงกว่ามาก และไอน้ำก็อาจมีปริมาตรมากได้ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าความชื้นที่ละลายอาจเป็นสาเหตุของการก่อตัวของรูพรุน เนื่องจากน้ำ 1 ลิตรภายใต้สุญญากาศจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำ 1,000 ลิตร ดังนั้นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีรูพรุนโดยการขึ้นรูปแบบสุญญากาศของพรีเพกจึงจำเป็นต้องควบคุมความชื้นของห้องอย่างระมัดระวังในระหว่างการปูชั้นเพื่อป้องกันไม่ให้สารยึดเกาะสะสมความชื้น งานนี้แสดงให้เห็นถึงความไวของวิธีสุญญากาศต่อปริมาณความชื้น ความชื้นสัมพัทธ์ 45% สอดคล้องกับปริมาณความชื้นในสารยึดเกาะที่ ~0.25% โดยทั่วไป สารยึดเกาะที่ให้มาจะมีความชื้น (0.24 ± 0.03)% ซึ่งสูงกว่าปริมาณความชื้นที่สามารถควบคุมได้ในการขึ้นรูปด้วยความดันบรรยากาศเล็กน้อย
หากเครื่องผูกถูกแกะออกจากบรรจุภัณฑ์เป็นเวลา 24 ชั่วโมงในห้องที่มีความชื้นสัมพัทธ์ (50±5)% ปริมาณความชื้นในนั้นจะเพิ่มขึ้นเป็น (0.30±0.01)% การผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่มักต้องใช้เวลาหลายวันในการตัดและวางพรีเพรก ดังนั้นเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนคุณภาพสูงโดยใช้วิธีการไม่นึ่งความดัน จึงจำเป็นต้องควบคุมความชื้นภายในห้องทำงาน การประกอบจะต้องดำเนินการในห้องที่ไม่เพียงแต่ตั้งค่าและรักษาอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศด้วย
ผู้เขียนได้ศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้การขึ้นรูปแบบสุญญากาศของพรีเพกที่ได้มาโดยใช้เทคโนโลยีสารละลายเพื่อผลิต PCM โดยมีปริมาณสารยึดเกาะใกล้เคียงกับที่ได้จากการขึ้นรูปแบบนึ่งด้วยหม้อนึ่งความดัน และด้วยเหตุนี้จึงได้รับความพรุนน้อยที่สุด เพื่อจุดประสงค์นี้ เราใช้พรีเพกที่ใช้ผ้าที่มีความแข็งแรงเท่ากันจาก Porcher (ผลิตภัณฑ์ 3692) ที่มีความหนาแน่นพื้นผิว 200 กรัม/ตารางเมตร ชุบด้วยสารละลาย epoxy binder EDT-69N(M) ในการติดตั้ง UPST-1000M พร้อมด้วย ปริมาณสารยึดเกาะ 39-40% และระเหยได้ 2 ± 0.3% ตัวทำละลายสำหรับสารยึดเกาะคือของผสมของแอลกอฮอล์และอะซิโตนในอัตราส่วน 2:1 เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จำเป็นต้องได้รับสารยึดเกาะในพลาสติกที่คล้ายคลึงกับที่ได้จากการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดัน เราประกอบจอแบนสองประเภทขนาด 300×300 มม. โดยสองตัวอย่างถูกขึ้นรูปภายใต้สุญญากาศ และอีกสองประเภทถูกขึ้นรูปในหม้อนึ่งความดัน แต่ละตัวอย่างประกอบด้วย 17 ชั้น โดยตัวอย่างแรกประกอบจากพรีเพก 17 ชั้น และตัวอย่างที่สองจากพรีเพกสลับกับชั้นแห้งของผ้า Porcher (ผลิตภัณฑ์ 3692) ใช้ผ้าไฟเบอร์กลาส T-45(p)-76 เป็นชั้นดูดซับ ตัวอย่างสองตัวอย่างถูกขึ้นรูปในหม้อนึ่งความดันตามโหมดที่แนะนำโดยผู้พัฒนาวัสดุ และอีกสองตัวอย่างถูกปั้นภายใต้ถุงสุญญากาศในตู้ทำความร้อนตามโหมดที่แตกต่างจากโหมดหม้อนึ่งความดัน เพื่อป้องกันการรั่วซึมของสารยึดเกาะจากปลาย ด้านหลังจึงได้รับการปกป้องด้วยเทปปิดผนึกชั้นหนึ่ง
ในกรณีนี้ ต้องเลือกโหมดการขึ้นรูปในลักษณะที่ก่อนที่จะเกิดเจลของสารยึดเกาะ การรวมตัวของไอน้ำและผลิตภัณฑ์ที่ระเหยได้ทั้งหมด รวมถึงสารยึดเกาะส่วนเกินในพรีเพกจะถูกลบออก ในกรณีนี้ เพื่อขจัดสารระเหยและก๊าซ จะต้องสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสม เช่น ความหนืดต่ำของสารยึดเกาะ อุณหภูมิ และการมีอยู่ของแรงดันตกคร่อมของบรรจุภัณฑ์ที่ขึ้นรูป ซึ่งก๊าซที่หลบหนีรวมทั้งสารยึดเกาะสามารถทำได้ เอาชนะ. นอกจากนี้ยังรวมถึงค่าการซึมผ่านของพรีเพกที่เต็มไปด้วยสารยึดเกาะที่มีความหนืด กระบวนการกำจัดผลิตภัณฑ์ที่ระเหยได้จะต้องมาพร้อมกับกระบวนการเติมช่องว่างที่มีอยู่และเกิดขึ้นเนื่องจากการระเหยที่ถูกลบออกด้วยสารยึดเกาะ การเติมช่องว่างด้วยเครื่องผูกจะดำเนินการทั้งจากแรงกดดันที่เกิดขึ้นระหว่างการอพยพและเนื่องจากแรงของเส้นเลือดฝอย ในกรณีนี้ การทำลายล้างจะเริ่มต้นด้วยชั้นบนสุดชั้นแรกของพรีเพกที่อยู่ติดกับฟิล์มระบายอากาศที่มีรูพรุนที่ปล่อยออกมา จากนั้นจากชั้นที่สองที่อยู่ติดกัน เป็นต้น จนถึงชั้นสุดท้าย
ในการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดัน สารระเหยที่ตกค้างซึ่งไม่ได้กำจัดออกด้วยสุญญากาศจะถูกขึ้นรูปเป็นพลาสติกในรูปของฟองอากาศโดยใช้แรงดันที่สร้างขึ้น และจะมีขนาดเล็กลงตามความดันในการขึ้นรูปที่สูงขึ้น หากการขึ้นรูปเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันสุญญากาศเท่านั้น สารระเหยที่ยังคงอยู่ในพรีเพกจะเพิ่มปริมาตร และยิ่งสุญญากาศและอุณหภูมิสูงเท่าใด ปริมาตรก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น เพื่อให้ได้วัสดุที่มีความพรุนน้อยที่สุด จึงจำเป็นต้องกำจัดสารระเหยออกให้หมดโดยใช้วิธีการทางเทคโนโลยีที่เหมาะสม ในกรณีนี้ สารระเหยที่อยู่ในชั้นบนของแพ็คเกจพรีเพกจะถูกกำจัดออกก่อนและค่อนข้างง่าย เนื่องจากความต้านทานของความหนาเล็กน้อยของสารยึดเกาะที่มีความหนืดนั้นต่ำสำหรับพวกมัน สารระเหยที่อยู่ในชั้นล่างของบรรจุภัณฑ์จะต้องเอาชนะความต้านทานที่สำคัญ ประการแรกจากแรงดันที่สร้างขึ้นโดยสุญญากาศ และประการที่สองจากสารยึดเกาะซึ่งมีความหนืดมากกว่าความหนืดของสารระเหยของก๊าซหลายเท่า
ผลลัพธ์
ตามกฎของดาร์ซี สำหรับวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งรวมถึงวัสดุเสริมแรง อัตราการกรอง โวลต์แปรผันโดยตรงกับการซึมผ่านและแรงดันตก และแปรผกผันกับความหนืดของของเหลวหรือก๊าซและความหนาของบรรจุภัณฑ์:
ที่ไหน เค- ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของโครงสร้าง D (ดาร์ซี) η - ความหนืดของของเหลวหรือก๊าซ Pa s; ดี ร- แรงดันตกคร่อม MPa; เอ็น- ความหนาของบรรจุภัณฑ์ ซม.
ในการกำจัดสารยึดเกาะส่วนเกินและผลิตภัณฑ์สารระเหยออกจากบรรจุภัณฑ์พรีเพก ต้องใช้ผ้าแห้ง (ไม่ชุบ) ของแบรนด์เดียวกัน ซึ่งวางระหว่างชั้นของพรีเพกและให้แน่ใจว่ามีการระบายน้ำของผลิตภัณฑ์ที่ระเหยได้ในระหว่างการดูดฝุ่น ด้วยการสร้างแรงกดและอุณหภูมิ ผ้าแห้งจึงเต็มไปด้วยสารยึดเกาะจากชั้นพรีเพรกที่อยู่ใกล้เคียงในขณะที่ทำการขึ้นรูป แผงคาร์บอนไฟเบอร์ที่เสร็จแล้วถูกตัดเป็นตัวอย่างเพื่อกำหนดคุณลักษณะทางกายภาพและทางกล จากพรีเพกชุดเดียวกัน แผงที่คล้ายกันถูกประกอบขึ้น ขึ้นรูปในหม้อนึ่งความดัน และตัวอย่างก็ได้รับการทดสอบเช่นกัน
จากสูตร (4) เห็นได้ชัดว่ายิ่งความหนืดและความหนาของถุงยิ่งมาก ความเร็วในการกรองก็จะยิ่งต่ำลง และความสามารถในการซึมผ่านก็ต่ำลง ความเร็วก็จะยิ่งต่ำลง
การระเหยจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูง เมื่อความหนืดของสารยึดเกาะลดลงและสารระเหย (เช่น อะซิโตนและแอลกอฮอล์ตกค้าง) จะผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ ความหนืดของอะซิโตนที่อุณหภูมิ 75°C คือ 0.228 mPa s ของแอลกอฮอล์: 0.471 mPa s และของอากาศที่อุณหภูมิ 20°C: 0.018 mPa s ความหนืดของสารยึดเกาะที่อุณหภูมิ 80-90°C คือ 0.4-0.6 mPa s ซึ่งจะยับยั้งการเคลื่อนที่ของก๊าซที่หลุดออกมาตามธรรมชาติ
จากที่กล่าวมาข้างต้น ยิ่งความหนาของผลิตภัณฑ์มากขึ้นและค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านที่ต่ำลง การกำจัดสารระเหยออกจากชั้นล่างของพรีเพกก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น หนึ่งในวิธีการทางเทคโนโลยีที่เรียกว่าการประกอบทีละขั้นตอนของแพ็คเกจพรีเพกที่มีการอพยพที่อุณหภูมิหลังจากวางหลายชั้นซึ่งทำให้สามารถลบส่วนหลักของสารระเหยออกก่อนการขึ้นรูปขั้นสุดท้าย ด้วยการใช้วิธีนี้ Boeing ได้ผลิตแผงกันโคลงจากพรีเพกคาร์บอนโดยใช้สารยึดเกาะ Cycom 5320 ดังนั้นจึงได้รับความพรุนของวัสดุ ˂1% อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้จะถือว่าสารยึดเกาะในพรีเพกและผลิตภัณฑ์มีปริมาณเท่ากัน และสามารถทำได้ในการติดตั้งที่ให้การใช้สารยึดเกาะที่ละลายในปริมาณที่กำหนด เมื่อผลิต PCM โดยใช้พรีเพกที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีสารละลาย ปริมาณน้ำหนักของสารยึดเกาะในพรีเพกจะมากกว่าที่ควรจะเป็นในผลิตภัณฑ์ตามกฎ ดังนั้นจึงใช้ชั้นดูดซับที่มีรูพรุนเพื่อกำจัดสารยึดเกาะส่วนเกินในระหว่างการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดัน เมื่อผลิตโครงสร้างที่มีผนังหนา บางครั้งชั้นผ้าแห้งจะถูกนำเข้าไปในโครงสร้างของแพ็คเกจพรีเพกที่ประกอบขึ้น สลับกับพรีเพกหลายชั้น ขึ้นอยู่กับปริมาณเริ่มต้นของสารยึดเกาะในพรีเพกและปริมาณที่ต้องการของสารยึดเกาะใน ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ชั้นดังกล่าวเป็นวัสดุระบายน้ำที่ดี จึงช่วยให้แน่ใจว่าสามารถกำจัดสารระเหยออกจากชั้นพรีเพกใกล้เคียงได้ และดูดซับสารยึดเกาะส่วนเกินออกไป
ตัวอย่างถูกตัดจากแผ่นพลาสติกคาร์บอนไฟเบอร์ที่เสร็จแล้ว เพื่อตรวจสอบความหนาแน่นโดยใช้การชั่งน้ำหนักแบบไฮโดรสแตติก รวมถึงความต้านทานการดัดงอและแรงเฉือน การดูดซึมน้ำโดยการต้ม และความแข็งแรงหลังการต้ม จากผลลัพธ์ของการกำหนดความหนาแน่นของอุทกสถิตและการคำนวณความหนาแน่นทางทฤษฎี โดยขึ้นอยู่กับความหนาของพลาสติกชั้นเดียว ความพรุนของตัวอย่างผลลัพธ์จะถูกคำนวณโดยใช้สูตร:
โดยที่ γ คือ และ γ t คือความหนาแน่นจริงและตามทฤษฎีของพลาสติก ตามลำดับ g/cm 3
ในแง่ของความหนาชั้นเดียว ปริมาณสารยึดเกาะ ความหนาแน่นของพลาสติก ความพรุน และการดูดซึมน้ำ (ดูตาราง) ประสิทธิภาพของตัวอย่างที่ไม่แห้งและมีชั้นผ้าแห้งระหว่างการขึ้นรูปสุญญากาศจะอยู่ใกล้กัน ส่งผลให้สามารถขึ้นรูปแบบสุญญากาศได้ทั้งจากพรีเพกและใช้ร่วมกับชั้นแห้ง ในระหว่างการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งฆ่าเชื้อ ตัวอย่างที่ทำจากพรีเพกและพรีเพกที่มีชั้นผ้าแห้งแทบไม่มีความแตกต่างกัน
ควรสังเกตเป็นพิเศษว่าการใช้ชั้นดูดซับและโดยเฉพาะอย่างยิ่งชั้นแห้งทำให้ได้ PCM ที่มีความพรุนต่ำ ใกล้กับความพรุนที่ได้จากการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดัน (ดูตาราง)
คุณสมบัติของพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์จากผ้าบริษัทพอร์เชอร์(มาตรา 3692) และเครื่องผูก
EDT-69N(M) ผลิตโดยการขึ้นรูปแบบสุญญากาศและในหม้อนึ่งความดัน
|
ความหนาชั้นเดียว |
ความหนาแน่นของพลาสติก g/cm3 |
ความพรุน |
การดูดซึมน้ำ |
แรงดัดงอ/แรงเฉือนสูงสุด, MPa |
|||||
|
ในพรีเพก |
ในพลาสติก |
จริง |
คำนวณ |
ในสภาพเดิม |
หลังจากเดือด |
||||
|
การขึ้นรูปสุญญากาศ (ค่าเฉลี่ย) |
|||||||||
|
ไม่มีชั้นแห้ง |
|||||||||
|
ด้วยชั้นที่แห้ง |
|||||||||
|
การขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดัน (ค่าเฉลี่ย) |
|||||||||
|
ไม่มีชั้นแห้ง |
|||||||||
|
ด้วยชั้นที่แห้ง |
|||||||||
ความแข็งแรงดัดงอ ปริมาณสารยึดเกาะ และความหนาแน่นของ CFRP ที่ผลิตในหม้อนึ่งความดันมีความคล้ายคลึงกัน แต่ควรสังเกตว่าการนำชั้นแห้งมาใช้ทำให้ความแข็งแรงและความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเล็กน้อย และทำให้ปริมาณสารยึดเกาะลดลง สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการแนะนำชั้นแห้งช่วยให้กำจัดสารยึดเกาะส่วนเกินเข้าไปในชั้นแห้งได้เข้มข้นยิ่งขึ้น
ตัวอย่างที่ผลิตโดยการขึ้นรูปแบบสุญญากาศมีความต้านทานการดัดงอสูงของพลาสติกที่มีชั้นแห้ง อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของพลาสติกนี้ต่ำกว่าของตัวอย่างเดียวกันที่ทำโดยการขึ้นรูปแบบนึ่งฆ่าเชื้อเล็กน้อย ในส่วนของความแข็งแรงดัดงอ ความหนาแน่น และปริมาณสารยึดเกาะของตัวอย่างที่ประกอบด้วยพรีเพกเพียงอย่างเดียว สามารถสันนิษฐานได้ว่าการมีชั้นดูดซับที่มีการซึมผ่านและการดูดซับสูงทำให้มีการกำจัดสารยึดเกาะส่วนเกินในชั้นเหล่านี้เกินความจำเป็น และผลลัพธ์ที่ได้ ช่องว่างในพลาสติกไม่ได้เต็มไปด้วยสารยึดเกาะซึ่งได้รับการยืนยันจากความพรุนที่มากขึ้นในนั้น ดังนั้นเมื่อผลิตผลิตภัณฑ์โดยใช้วิธีการขึ้นรูปแบบสุญญากาศ จึงจำเป็นต้องเลือกจำนวนชั้นดูดซับที่จะดูดซับส่วนที่เกินไว้อย่างเคร่งครัด และส่วนที่เหลือจะถูกนำมาใช้เพื่อเติมเต็มช่องว่างที่เกิดขึ้นเมื่อไอน้ำและผลิตภัณฑ์ที่ระเหยได้ ลบออก. แต่ในกรณีนี้ เป็นการดีกว่าถ้าใช้การแนะนำชั้นแห้งโดยคำนวณจำนวนอย่างเคร่งครัด
การขึ้นรูปแบบแช่ของพรีฟอร์มแบบแห้ง
การเปลี่ยนไปใช้วิธีขึ้นรูปแบบไม่ใช้หม้อนึ่งความดันโดยการชุบบรรจุภัณฑ์ของตัวเติมเสริมแรงแบบแห้ง ซึ่งอยู่ในรูปแบบที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา โดยมีสารยึดเกาะที่เป็นของเหลวภายใต้แรงกดที่จำเป็น รวมถึงการขึ้นรูปพรีเพกภายใต้สุญญากาศ การวิจัยเกี่ยวกับกลไกของการก่อตัวของรูพรุนในพลาสติกที่ได้ . ในการขึ้นรูปพรีเพกด้วยหม้อนึ่งความดันหรือสุญญากาศ รูพรุนจะเกิดขึ้นในระหว่างรอบการบ่ม ในขณะที่วิธีการขึ้นรูปด้วยของเหลว แหล่งที่มาหลักของความพรุนถือเป็นอากาศ "ติดอยู่" โครงสร้างจุลภาคของรูปแบบสิ่งทอประกอบด้วยรูพรุนสองประเภทที่มีขนาดแตกต่างกันมาก: ไมโครรูพรุน (ภายในมัดเส้นใย) ระหว่างเส้นใยตัวเติมและมาโครพอร์ ซึ่งเป็นช่องว่างระหว่างเส้นใยแต่ละเส้น
ความหลากหลายของโครงสร้างทำให้เกิดการไหลของสารยึดเกาะที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างการทำให้มีขึ้น: สารยึดเกาะเคลื่อนผ่านรูพรุนขนาดใหญ่ตามกฎของดาร์ซีภายใต้อิทธิพลของการไล่ระดับความดันและผ่านรูพรุนเล็ก ๆ (เส้นเลือดฝอย) - ภายใต้การกระทำของแรงของเส้นเลือดฝอย ความเร็วที่ไม่สม่ำเสมอของการเคลื่อนที่ของสารยึดเกาะผ่านสองช่องทางที่แตกต่างกันนำไปสู่การก่อตัวของการไหลสองครั้งและรูพรุนสองประเภทในโครงสร้างของพลาสติกที่เกิดขึ้น การไหลอย่างรวดเร็วของสารยึดเกาะผ่านรูพรุนขนาดใหญ่ทำให้เกิดรูพรุนภายในมัดเส้นใย ซึ่งความเร็วของการเคลื่อนที่เนื่องจากแรงดันของเส้นเลือดฝอยจะช้ากว่าความเร็วของการเคลื่อนที่ภายในรูพรุนขนาดใหญ่ หากความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารยึดเกาะต่ำ ฟองอากาศจะ "ล็อค" ในมาโครพอร์ ซึ่งหลังจากเติมสารยึดเกาะแล้ว สารยึดเกาะจะถูกเอาออกเนื่องจากแรงของเส้นเลือดฝอยเข้าไปในไมโครพอร์ที่อยู่ภายในเส้นใย
ผลงานทดลองพบว่าการก่อตัวของรูพรุนในส่วนหน้าของการไหลมีความสัมพันธ์กับปริมาณไร้มิติที่เรียกว่าเลขเส้นเลือดฝอย ( กับก) ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความหนืดของสารยึดเกาะต่อแรงตึงผิว:
โดยที่μคือความหนืดของสารยึดเกาะ คุณ- อัตราการไหลของสารยึดเกาะ γ - แรงตึงผิวของสารยึดเกาะ; ถาม- มุมเปียก ม- ความพรุนของฟิลเลอร์เสริมแรง
งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลกระทบของอัตราการจัดหาสารยึดเกาะต่อการสร้างรูพรุน โดยสัมพันธ์กับจำนวนแคปิลลารีที่เกิดขึ้น มีการศึกษาสารตัวเติมเสริมใยแก้วสามประเภท: แผ่นใยสับ ผ้าแบบสองทิศทางและแบบทิศทางเดียว งานนี้ดำเนินการกับตัวอย่างขนาด 350×250×3 มม. ด้วยการฉีดสารยึดเกาะอีพอกซีที่มีแรงตึงผิว 35 mN/m และความหนืด 0.1 Pa·s อัตราการฉีดแตกต่างกันไปตั้งแต่ 6 ถึง 18 มล./วินาที พบว่าที่อัตราการจ่ายสารยึดเกาะต่ำ แรงของเส้นเลือดฝอยจะเข้ามามีบทบาทสำคัญ โดยดึงของเหลวที่ไหลผ่านมัดเส้นใยผ้า ซึ่งถ้ามี จะเกิดช่องว่างขึ้น จำนวนช่องว่างขั้นต่ำจะเกิดขึ้น ในกรณีนี้ Macrovoids จะเกิดขึ้นในบริเวณที่มัดเส้นใยของผ้ายืนพันเข้ากับเส้นพุ่ง ที่อัตราการไหลสูง สารยึดเกาะจะผ่านจุดตัดของด้ายยืนและเส้นพุ่งเป็นหลัก ทำให้เกิดไมโครโมฆะจำนวนมากในช่องว่างระหว่างเส้นใย
การก่อตัวของรูพรุนในวัสดุโพลีเมอร์ที่เกิดจากวิธีการแช่หรือการทำให้ชุ่มด้วยแรงดันไม่เพียงได้รับผลกระทบจากอากาศที่เหลืออยู่ในฟิลเลอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความชื้นที่มีอยู่ในรูพรุนและในสารยึดเกาะดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นในระหว่างการขึ้นรูปสุญญากาศของพรีเพรกด้วย ผ้าที่ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์โดยใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยของเหลวหากอยู่ในสภาพการทำงานปกติ มักจะมีสิ่งที่เรียกว่าความชื้นของเส้นเลือดฝอยในบริเวณที่ทอเส้นใยเดี่ยวเป็นมัดซึ่งมีรัศมีรูพรุนอยู่ที่ ˂10 -5 ซม ยิ่งยากต่อการขจัดความชื้นของเส้นเลือดฝอยที่สะสมอยู่ในเนื้อผ้า ยิ่งรัศมีของเส้นเลือดฝอยเล็กลง การถอดออกต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำจัดออกก่อนกระบวนการทำให้ชุ่มโดยการทำให้แห้งที่อุณหภูมิสูง อากาศในเนื้อเยื่อจะถูกกำจัดออกโดยสุญญากาศ และเพื่อขจัดความชื้นของเส้นเลือดฝอย ต้องใช้ความร้อนถึง 70°C เพื่อแปลงเป็นไอน้ำภายใต้สุญญากาศ ดังนั้น ก่อนที่จะดำเนินการกระบวนการชุบ ผ้าจะต้องทำให้แห้งก่อนจึงจะประกอบถุง จากนั้นจึงปิดผนึกสุญญากาศภายใต้ฟิล์มปิดผนึก จำเป็นต้องกำจัดสารยึดเกาะเพื่อขจัดความชื้นและสารระเหยก่อนเริ่มการชุบ
มีสิทธิบัตรจำนวนมากสำหรับวิธีการแช่สุญญากาศที่มุ่งปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่เป็นผล มีวิธีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นที่รู้จักโดยใช้เทคโนโลยีการแช่แบบสุญญากาศที่พัฒนาโดย EADS โดยช่องทำงานที่วางผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นจะสื่อสารกับภาชนะสำหรับสารยึดเกาะและปั๊มสุญญากาศ ช่องทำงานเกิดขึ้นจากเมมเบรนกึ่งซึมผ่านที่ติดอยู่กับอุปกรณ์โดยใช้ซีลสุญญากาศ ฟิล์มกันแก๊สตั้งอยู่ที่ด้านบนของเมมเบรนซึ่งติดอยู่กับอุปกรณ์โดยใช้ซีลปิดผนึกซึ่งเป็นผลมาจากการที่ช่องที่สองเกิดขึ้นระหว่างเมมเบรนและฟิล์มปิดผนึกซึ่งแยกออกจากพื้นที่ภายนอกอย่างผนึกแน่นเช่นเดียวกับ ช่องแรก (ทำงาน) ที่เกี่ยวข้องกับปั๊มสุญญากาศ ในกรณีนี้ เนื่องจากเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ การเชื่อมต่ออากาศจึงถูกสร้างขึ้นระหว่างช่องที่หนึ่งและช่องที่สอง ในช่องที่สองระหว่างเมมเบรนและฟิล์มกันแก๊สจะมีผ้าระบายอากาศที่มีจุดประสงค์เพื่อการเคลื่อนที่โดยตรงของอากาศและส่วนประกอบระเหยอื่น ๆ ที่ผ่านจากช่องทำงานผ่านเมมเบรนไปยังช่องที่สองไปยังปั๊มสุญญากาศ
การอภิปรายและข้อสรุป
จากแหล่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่ใช้ สาเหตุของการก่อตัวของความพรุนในระหว่างการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ PCM โดยใช้ทั้งวิธีนึ่งและไม่ใช้หม้อนึ่งความดันได้เกิดขึ้นแล้ว แหล่งที่มาหลักของความพรุนคือความชื้นที่มีอยู่ในสารยึดเกาะและสารตัวเติมเสริมแรง ซึ่งจะกลายเป็นไอน้ำเมื่อถูกความร้อน รูพรุนที่เกิดขึ้นระหว่างการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งฆ่าเชื้อจะมีขนาดลดลงเนื่องจากแรงดันส่วนเกิน และตามกฎแล้ว ความพรุนจะต้องไม่เกิน 2-3% (โดยปริมาตร) เมื่อพรีเพรกขึ้นรูปด้วยสุญญากาศเพื่อให้ได้พลาสติกที่ไม่มีรูพรุน จำเป็นต้องมีการควบคุมความชื้นในพื้นที่จัดเก็บและการประกอบบรรจุภัณฑ์ของฟิลเลอร์เสริมแรงแบบแห้งและพรีเพกอย่างระมัดระวัง รวมถึงการใช้พรีเพกด้วยการใช้สารยึดเกาะด้านเดียว ด้วยวิธีการฉีดขึ้นรูป ความพรุนของพลาสติกยังได้รับผลกระทบจากความชื้นและสารระเหยในสารยึดเกาะ ซึ่งจะต้องกำจัดแก๊สให้หมดก่อนที่จะทำให้มีการเคลือบ เช่นเดียวกับความชื้นที่มีอยู่ในสารตัวเติม ดังนั้นก่อนประกอบบรรจุภัณฑ์จะต้องทำให้ฟิลเลอร์แห้งและต้องประกอบบรรจุภัณฑ์ในห้องที่มีความชื้นไม่เกิน 45-50% ในระหว่างกระบวนการทำให้ชุ่มต้องใช้สุญญากาศที่ลึกกว่าเพื่อถอดออก ผลิตภัณฑ์ก๊าซที่เหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นที่ประกอบขึ้น โดยใช้เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ นอกจากนี้ เพื่อให้ได้พลาสติกที่ไม่มีรูพรุน จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการไหลของสารยึดเกาะสม่ำเสมอทั้งผ่านช่องขนาดใหญ่ระหว่างเกลียวและผ่านช่องว่างของเส้นเลือดฝอยระหว่างเส้นใยของเกลียวเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของสิ่งที่เรียกว่า "การไหลสองครั้ง" ".
รายการอ้างอิงวรรณกรรม
1. คาโบลฟ อี.เอ็น. การพัฒนานวัตกรรมของ Federal State Unitary Enterprise "VIAM" ของศูนย์วิทยาศาสตร์แห่งรัฐของสหพันธรัฐรัสเซียสำหรับการดำเนินการตาม "ทิศทางเชิงกลยุทธ์สำหรับการพัฒนาวัสดุและเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลในช่วงจนถึงปี 2030" // วัสดุและเทคโนโลยีการบิน 2558. ครั้งที่ 1 (34). หน้า 3–33
2. มิคาอิลิน ยู.เอ. วัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์โครงสร้าง สบ.: หลักการและเทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์ 2551. 822 น.
3. Brautman L. การทำลายล้างและความเหนื่อยล้า อ.: มีร์ 2521. 153 น.
9. Kablov E.N., Kondrashov S.V., Yurkov G.Yu. อนาคตสำหรับการใช้อนุภาคนาโนที่ประกอบด้วยคาร์บอนในตัวประสานสำหรับวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ // นาโนเทคโนโลยีของรัสเซีย 2556. ต. 8. ลำดับที่ 3–4. หน้า 24–42.
10. โดเนตสกี้ เค.ไอ., โคแกน ดี.ไอ., ครุลคอฟ เอ.วี. คุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ที่ผลิตขึ้นจากพรีฟอร์มทอ // การดำเนินการของ VIAM: อิเล็กตรอน ทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิค นิตยสาร 2557. ฉบับที่ 3. ศิลปะ. 05. URL: http://www..01.2016). ดอย: 10.18577/2307-6046-2014-0-3-2-2.
11. โดเนตสกี้ เค.ไอ., ครุลคอฟ เอ.วี., โคแกน ดี.ไอ., เบลินิส พี.จี., ลุคยาเนนโก้ ยู.วี. การใช้พรีฟอร์มเสริมปริมาตรในการผลิตผลิตภัณฑ์จาก PCM // วัสดุและเทคโนโลยีการบิน 2556. ครั้งที่ 1. หน้า 35–39.
12. คาโบลฟ อี.เอ็น. เทคโนโลยีวัสดุและเคมีสำหรับเทคโนโลยีการบิน // แถลงการณ์ของ Russian Academy of Sciences 2555 ต.82. ลำดับที่ 6. หน้า 520–530.
13. Kablov E.N., Grashchenkov D.V., Erasov V.S., Anchevsky I.E., Ilyin V.V., Walter R.S. ย่อมาจากการทดสอบโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ทำจาก PCM ที่สถานีตรวจอากาศ GCKI // รวบรวมบทความ รายงาน ทรงเครื่องนานาชาติ ทางวิทยาศาสตร์ การประชุม เกี่ยวกับการระบายน้ำ "Gidroaviasalon-2012" 2012. หน้า 122–123.
14. Khrulkov A.V., Dushin M.I., Popov Yu.O., Kogan D.I. การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีหม้อนึ่งความดันและที่ไม่ใช่หม้อนึ่งความดันสำหรับการขึ้นรูป PCM // วัสดุและเทคโนโลยีการบิน 2555. เลขที่ ส. หน้า 292–301.
15. Dushin M.I., Khrulkov A.V., Mukhametov R.R. การเลือกพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีสำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนจากวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ // วัสดุและเทคโนโลยีการบิน พ.ศ.2554. ครั้งที่ 3. หน้า 20–26.
27. Dushin M.I., Khrulkov A.V., Platonov A.A., Akhmadieva K.R. การขึ้นรูปแบบไม่นึ่งความดันของพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์โดยใช้พรีเพกที่ได้จากเทคโนโลยีสารละลาย // วัสดุและเทคโนโลยีการบิน พ.ศ.2555. ครั้งที่ 2. หน้า 43–48.
38. ลีคอฟ เอ.วี. ทฤษฎีการทำให้แห้ง อ.: พลังงาน, 2511. 472 น.
42. วิธีการผลิตเส้นใยคอมโพสิตโดยการแช่สุญญากาศและอุปกรณ์สำหรับการนำวิธีการไปใช้: Pat 2480335 ปู; สาธารณะ 04/27/56.
1. คาโบลฟ อี.เอ็น. Innovacionnye razrabotki FGUP "VIAM" GNC RF po realizacii "Strategicheskih napravlenij razvitiya materialov i tehnologij ih pererabotki na period do 2030 goda" // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2558. ครั้งที่ 1 (34). ส. 3–33.
2. มิฮาจลิน ยู.เอ. Konstrukcionnaye polimernye kompozicionnye วัตถุ SPb.: Nauchnye osnovy i tehnologi. พ.ศ. 2551 พ.ศ. 822
3. Brautman L. Razrushenie และสูญเสียไปแล้ว อ.: มีร์, 2521. 153 วิ.
4. ปริมาณที่เป็นโมฆะของพลาสติกเสริมแรง: ASTM D 2734-09 มาตรฐานโดย ASTM International 2552 3 น.
5. ทาวาเรส เอส.เอส., มิโชด วี., แมนสัน เจ.เอ.อี. ผ่านการซึมผ่านของอากาศที่มีความหนาของพรีเพกในระหว่างการบ่ม // คอมโพสิต: ส่วน A. 2552 V. 40. หน้า 1587–1596
6. โธมัส เอส., ณัฐ เอส.อาร์. การประมาณค่าการไหลของเรซินที่มีความหนาในแหล่งกำเนิดโดยใช้อัลตราซาวนด์ // คอมโพสิต วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี 2551. 68:3093-8.
7. ทาวาเรส เอส.เอส., มิโชด วี., แมนสัน เจ.เอ.อี. การประเมินผ้ากึ่งชุบในโครงสร้างแซนด์วิชรังผึ้ง // คอมโพสิต: ส่วน A. 2010. V. 41. หน้า 8–15.
8. Jackson K., Crabtree M. เครื่องมือคอมโพสิตคุณภาพด้วยหม้อนึ่งความดันสำหรับคอมโพสิตจากถุงสูญญากาศที่ประมวลผลเท่านั้น // การประชุมสัมมนาตัวอย่างระดับนานาชาติครั้งที่ 47 2545 หน้า 800–807.
9. Kablov E.N., Kondrashov S.V., Yurkov G.Yu. Perspektivy ispolzovaniya uglerodsoderzhashhih nanochastic v svyazuyushhih dlya polimernyh kompozicionnyh materialov // Rossijskie nanotehnologii. 2556. ต. 8. ลำดับที่ 3–4. ส.24–42.
10. โดเนตสกี้ เค.ไอ., โคแกน ดี.ไอ., ฮรูลคอฟ เอ.วี. Svojstva polimernyh kompozicionnyh materialov, izgotovlennyh na osnove pletenyh preform // Trudy VIAM: elektron. nauch.-เทคนิค จูร์น 2557. ฉบับที่ 3. เซนต์. 05. ดูได้ที่: http://www.. ดอย: 10.18577/2307-6046-2014-0-3-5-5.
11. โดเนตสกี้ เค.ไอ., ฮรูลคอฟ เอ.วี., โคแกน ดี.ไอ., เบลินิส พี.จี., ลุคยาเนนโก้ ยู.วี. Primenenie obemno-armiruyushhih preform pri izgotovlenii izdelij iz PKM // Aviacionnye เนื้อหาและเหตุผล 2556. ครั้งที่ 1. ส. 35–39.
12. คาโบลฟ อี.เอ็น. วัสดุและฮิมิเชสกี้ tehnologii dlya aviacionnoj tehniki // Vestnik Rossijskoj akademii nauk. 2555 ต.82. ลำดับที่ 6. ส. 520–530
13. Kablov E.N., Grashhenkov D.V., Erasov V.S., Anchevskij I.Je., Ilin V.V., Valter R.S. ยืน dlya ispytaniya na klimaticheskoj stancii GCKI krupnogabaritnyh konstrukcij iz PKM // Sb. ดอก ทรงเครื่อง เมซดูนาร์. ไร้สาระ การประชุม โดย gidroaviacii "Gidroaviasalon-2012". 2012 ส. 122–123.
14. Hrulkov A.V., Dushin M.I., Popov Yu.O., Kogan D.I. Issledovaniya และ razrabotka avtoklavnyh และ bezavtoklavnyh tehnologij formovaniya PKM //Aviacionnye วัสดุและเทคโนโลยี 2555. เลขที่ ส. ส. 292–301.
15. Dushin M.I., Hrulkov A.V., Mukhametov R.R. Vybor tehnologicheskih parametrov avtoklavnogo formovaniya detalej iz polimernyh kompozicionnyh materialov // Aviacionnye วัตถุและเทคนิค พ.ศ.2554. ครั้งที่ 3. ส.20–26.
16. วูด เจ.อาร์., เบเดอร์ เอ็ม.จี. การควบคุมโมฆะสำหรับคอมโพสิตโพลีเมอร์เมทริกซ์ (1) วิธีทางทฤษฎีและการทดลองเพื่อกำหนดการเติบโตและการยุบตัวของฟองก๊าซ // องค์ประกอบ ผู้ผลิต 2537 ว. 5 (3) ป. 139–147.
17. วูด เจ.อาร์., เบเดอร์ เอ็ม.จี. การควบคุมโมฆะสำหรับคอมโพสิตโพลีเมอร์ - เมทริกซ์ (1) การประเมินทางทฤษฎีและการทดลองของแบบจำลองการแพร่กระจายสำหรับการเติบโตและการยุบตัวของฟองก๊าซ // ส่วนประกอบ ผู้ผลิต 2537 ว. 5 (3) ป. 149–158.
18. Liu L., Zhang B., Wang D., Wu Z. ผลของวงจรการบ่มต่อปริมาณโมฆะและคุณสมบัติเชิงกลของลามิเนตคอมโพสิต // Compos โครงสร้าง 2549 V. 73 หน้า 303–309.
19. Liu L., Zhang B., Wu Z., Wang D. ผลของแรงดันในการบ่มทำให้เกิดช่องว่างต่อความแข็งแรงเชิงกลของลามิเนตคาร์บอน/อีพอกซี // J. Mater วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี พ.ศ. 2548 ว. 21 (1) ป. 87–91.
20. Olivier P., Cottu J.P., Ferret B. ผลกระทบของความดันและช่องว่างของวงจรการบ่มต่อคุณสมบัติเชิงกลบางอย่างของลามิเนตคาร์บอน/อีพอกซี // คอมโพสิต พ.ศ. 2538 ฉบับที่ 26 (7) หน้า 509–515.
21. Huang H. , Talreja R. ผลกระทบของเรขาคณิตโมฆะต่อคุณสมบัติยืดหยุ่นของคอมโพสิตเสริมเส้นใยทิศทางเดียว // วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคอมโพสิต 2548 V. 65. หน้า 1964–1981.
22. คอสต้า ม.ล., อัลเมดา เอส.เอฟ.เอ็ม., เรเซนเด้ เอ็ม.ซี. อิทธิพลของความพรุนต่อค่าแรงเฉือนระหว่างชั้นของคาร์บอน/อีพอกซี และคาร์บอน/บิสมาเลอิไมด์ ผ้าลามิเนต // วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคอมโพสิต 2544 V. 61 หน้า 2101–2108
23. กรูเนนเฟลเดอร์ แอล.เค., นัตต์ เอส.อาร์. การก่อตัวของโมฆะในพรีเพกคอมโพสิต – ผลของความชื้นที่ละลาย // วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคอมโพสิต 2010 V. 70. R. 2304–2309.
24. Kardos J.L., Dudukovic M.P., Dave R. การเติบโตเป็นโมฆะและการขนส่งเรซินระหว่างการประมวลผลคอมโพสิตเทอร์โมเซตติงเมทริกซ์ // Adv. โพลีม. วิทยาศาสตร์ 1986 V. 80. หน้า 102–123.
25. โบอี้ เอฟ.วาย.ซี., ไล ส.ว. การลดช่องว่างในการประมวลผลด้วยหม้อนึ่งความดันของคอมโพสิตเทอร์โมเซ็ตตอนที่ 1: ผลกระทบแรงดันสูงต่อการลดช่องว่าง // คอมโพสิต พ.ศ. 2535 ฉบับที่ 23 (4) หน้า 261–265.
26. Hayward J.S., Harris B. ผลกระทบของตัวแปรกระบวนการต่อคุณภาพของการขึ้นรูป RTM // SAMPE J. 1990. V. 26 (3) ป. 39–46.
27. Dushin M.I., Hrulkov A.V., Platonov A.A., Ahmadieva K.R. Bezavtoklavnoe formovanie ugleplastikov na osnove prepregov, poluchennyh po rastvornoj tehnologii // Aviacionnye materialy i tehnologii. พ.ศ.2555. ครั้งที่ 2. ส. 43–48.
28. ลุนด์สตรอม ที.เอส., เกบาร์ต บี.อาร์., ลุนเดโม ซี.วาย. การก่อตัวเป็นโมฆะใน RTM // การประชุมประจำปีครั้งที่ 49 ช่วงที่ 16-F. สถาบันคอมโพสิตแห่งสมาคมอุตสาหกรรมพลาสติก 1992.
29. พาเทล เอ็น., ลี แอล.เจ. ผลของสถาปัตยกรรมแผ่นไฟเบอร์ต่อการเกิดโมฆะและการกำจัดในการขึ้นรูปคอมโพสิตเหลว // โพลีเมอร์ เรียบเรียง พ.ศ. 2538 ว. 16 (5) ป. 386–399.
30. พาเทล เอ็น., โรฮัตกี วี., ลี แอล.เจ. การสร้างแบบจำลองการก่อรูปและการกำจัดโมฆะในการขึ้นรูปคอมโพสิตเหลว ส่วนที่ 2 การพัฒนาโมเดล // โพลีม เรียบเรียง พ.ศ. 2539 ฉบับที่ 17 (1) ป. 104–114.
31. Chen Y.T., Davis H.T., Macosko C.W. การเปียกของเสื่อไฟเบอร์สำหรับการผลิตคอมโพสิต: I. การทดลองแสดงภาพ อัลเชอี // เจ.โปลิม. เรียบเรียง พ.ศ. 2538 ว. 41 (10) ป. 2261–2273.
32. พาเทล เอ็น., โรฮัตกี วี., ลี แอล.เจ. พฤติกรรมการไหลของระดับไมโครและกลไกการสร้างโมฆะระหว่างการชุบผ่านแผ่นไฟเบอร์กลาสที่เย็บในทิศทางเดียว // โพลีม์ อังกฤษ วิทยาศาสตร์ พ.ศ. 2538 ว. 35 (10) ป. 837–851.
33. โรฮัตกี วี., พาเทล เอ็น., ลี แอล.เจ. การตรวจสอบเชิงทดลองของไมโครโมฆะที่เกิดจากการไหลในระหว่างการทำให้แผ่นไฟเบอร์กลาสเย็บทิศทางเดียว // โพลีม์ เรียบเรียง พ.ศ. 2539 ฉบับที่ 17 (2) ป. 161–170.
34. Ruiz E., Achim V., Bread J., Chatel S., Trouchu F. วิธีการเชิงตัวเลขที่รวดเร็วเพื่อลดการก่อตัวของเสียงในการขึ้นรูปคอมโพสิตเหลว // การประชุมนานาชาติครั้งที่ 8 เรื่องกระบวนการไหลในวัสดุคอมโพสิต (FPCM8) ดอย. 2549 หน้า 251–260.
35. Bread J., Henzel Y., Trouch F., Gauvin R. การวิเคราะห์การไหลแบบไดนามิกผ่านสื่อที่มีรูพรุน ส่วนที่ 1: การเปรียบเทียบระหว่างการไหลอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวในการเสริมแรงแบบเส้นใย // คอมโพสิตโพลีเมอร์ พ.ศ.2546 ว.24. ลำดับที่ 3. ป. 409–421.
36. ลี จี.ดับบลิว., ลี เค.เจ. กลไกการเกิดช่องว่างในกระบวนการแปรรูปคอมโพสิตด้วยผ้าทอ // โพลีเมอร์และโพลีเมอร์คอมโพสิต พ.ศ.2546 ว.11. ลำดับที่ 7. ป. 563–570.
37. Hayward J.S., Harris B. ผลของการช่วยสุญญากาศในการขึ้นรูปแบบถ่ายโอนเรซิน // ส่วนประกอบ ผู้ผลิต พ.ศ. 2533 ฉบับที่ 1 (33) ป. 161–166.
38. ลีคอฟ เอ.วี. เทโอริยา ซูชิ. อ.: Energiya, 2511. 472 วิ.
39. ระบบการเติมสารประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิต VARTM: pat 6964561 สหรัฐอเมริกา; สาธารณะ 11/15/05.
40. วิธีสร้างโครงสร้างประกอบ: ตบ 6630095 เรา; สาธารณะ 07.10.03.
41. วิธีการและอุปกรณ์สำหรับการผลิตส่วนประกอบเสริมเส้นใยโดยใช้วิธีการฉีด: Pat 1181149 สหภาพยุโรป; สาธารณะ 12/10/03.
42. Sposob izgotovleniya voloknistyh kompozitov vakuumnoj infuziej ฉัน ustrojstvo dlya osushhestvleniya sposoba: ตบเบา ๆ 2480335 ปู; สาธารณะ 04/27/56.
คุณสามารถแสดงความคิดเห็นในบทความ ในการทำเช่นนี้คุณต้องลงทะเบียนบนเว็บไซต์
เทคโนโลยี
การขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดันของพรีเพก
การขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดันใช้เพื่อให้ได้ค่าความแข็งแรงและความแข็งแกร่งสูงสุด วัสดุที่เป็นเส้นใย (พรีเพก ฯลฯ) ถูกชุบไว้ล่วงหน้าด้วยความร้อนและความดัน หรือไม่มีตัวทำละลายโดยใช้เรซินที่เร่งปฏิกิริยาล่วงหน้า ตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ทำงานที่อุณหภูมิแวดล้อม ดังนั้นอายุการใช้งานของวัสดุหลังจากการละลายอาจนานหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน อย่างไรก็ตาม หากต้องการจัดเก็บระยะยาว วัสดุจะต้องถูกแช่แข็ง พรีเพกถูกวางบนพื้นผิวของเครื่องมือด้วยตนเองหรือใช้อุปกรณ์พิเศษ จากนั้น วางผลิตภัณฑ์ว่างบนเครื่องมือลงในถุงสูญญากาศปิดผนึก วางในหม้อนึ่งความดัน โดยเชื่อมต่อกับท่อสุญญากาศและเซ็นเซอร์ระดับสุญญากาศ พรีเพกจะถูกให้ความร้อนในหม้อนึ่งความดันที่อุณหภูมิ 120-180°C ซึ่งจะช่วยให้เรซินอ่อนตัวและแข็งตัวในขั้นสุดท้าย สามารถสร้างแรงดันเพิ่มเติมได้ถึง 5 บรรยากาศในหม้อนึ่งความดัน
วัสดุที่ใช้:
- เรซิน: โดยทั่วไปคืออีพอกซี โพลีเอสเตอร์ ฟีนอลหรือเรซินที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น โพลีอิไมด์ ไซยาเนตเอสเทอร์ บิสมาลิอิไมด์)
- ไฟเบอร์: ใด ๆ ใช้โดยตรงจากรอกหรือเป็นผ้า
- วัสดุมัธยฐาน: มีการใช้วัสดุโฟมชนิดพิเศษเนื่องจากอุณหภูมิและความดันที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการนี้
ข้อดีหลัก:
- ระดับเรซิน/ตัวเร่งปฏิกิริยาและปริมาณเรซินของเส้นใยได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำ ปริมาณเส้นใยสูงสามารถหาได้ง่ายโดยมีช่องว่างอากาศเพียงเล็กน้อย
- ต้นทุนไฟเบอร์จะลดลงเมื่อใช้เทปทิศทางเดียว เนื่องจากไม่จำเป็นต้องแปลงเส้นใยให้เป็นผ้าก่อนใช้งาน
- เรซินสามารถปรับให้เหมาะสมกับคุณสมบัติทางความร้อนเชิงกลได้ สามารถใช้เรซินที่มีความหนืดสูงได้
- ระยะเวลาการทำงานที่ยาวนาน (สูงสุดหลายเดือนที่อุณหภูมิห้อง) ช่วยให้ปรับรูปแบบที่ซับซ้อนให้เหมาะสมได้
- ระบบอัตโนมัติและการประหยัดแรงงาน
- ชิ้นส่วนใดๆ ที่ผลิตในหม้อนึ่งความดันจะมีคุณภาพพื้นผิวที่สูงกว่า มีความพรุนน้อยกว่า และมีคุณสมบัติทางกลที่เท่ากันทั่วทั้งปริมาตรของผลิตภัณฑ์
ข้อเสียเปรียบหลัก:
- ต้นทุนวัสดุสำหรับเส้นใยที่เคลือบไว้ล่วงหน้าจะสูงกว่า และการใช้งานเหล่านี้มักต้องใช้เรซินขั้นสูงที่มีราคาแพง
- ต้นทุนสูงและผลผลิตต่ำของหม้อนึ่งความดัน กระบวนการทำความร้อนและความเย็นช้า พื้นที่ทำงานของหม้อนึ่งความดันมีจำกัด ดังนั้นจึงมักจะมีการผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนเล็กน้อยต่อการขึ้นรูป ซึ่งจะทำให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
- อุปกรณ์ต้องทนต่ออุณหภูมิในการทำงาน และวัสดุหลักต้องทนต่ออุณหภูมิและความดันในการทำงาน
- สำหรับลามิเนตที่หนาขึ้น ต้องวางชั้นพรีเพกอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้เกิดอากาศระหว่างชั้นเหล่านั้น
พื้นที่ใช้งาน:
ส่วนประกอบโครงสร้างการบิน (ส่วนพนังและส่วนท้าย) รถแข่ง F1
เมื่อผลิตผลิตภัณฑ์จากวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์จำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเลือกใช้เทคโนโลยีการผลิต การตัดสินใจครั้งนี้ไม่เพียงแต่องค์ประกอบทางเศรษฐกิจเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายด้วย
ผู้เชี่ยวชาญของบริษัทของเราจะช่วยคุณในการเลือกเทคโนโลยีการผลิต ตลอดจนการเลือกวัสดุและอุปกรณ์ที่จำเป็น
โทรหาเราแล้วคุณจะไม่สงสัยเกี่ยวกับความถูกต้องของการตัดสินใจของคุณ!
การปั้นมือ
การผลิตผลิตภัณฑ์โดยการขึ้นรูปแบบแมนนวล (สัมผัส) เป็นกระบวนการพื้นฐานสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์จากวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ ข้อดีของวิธีนี้ ได้แก่ ความเรียบง่ายของเทคโนโลยีและต้นทุนขั้นต่ำในการเตรียมและดำเนินการกระบวนการขึ้นรูป (ไม่จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพง) ข้อเสียของวิธีนี้คือผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีคุณภาพต่ำ - มีปริมาณเรซินสูง ส่งผลให้มีน้ำหนักสูงและมีลักษณะความแข็งแรงต่ำ วิธีการนี้แพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ ซึ่งไม่มีข้อกำหนดสูงในด้านคุณสมบัติทางกายภาพและทางกล โดยพื้นฐานแล้ว เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์เดี่ยวหรือการผลิตขนาดเล็ก
ในขั้นตอนการขึ้นรูปนี้ วัสดุเสริมแรงก่อนการตัดจะถูกใส่ลงในแม่พิมพ์ที่ได้รับการบำบัดด้วยสารช่วยถอดและเคลือบด้วยเจลโค้ตเพื่อสร้างชั้นป้องกันสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย หลังจากนั้นวัสดุเสริมแรงจะถูกชุบด้วยองค์ประกอบอีพอกซีที่เตรียมไว้ (เรซินและสารทำให้แข็ง) ด้วยตนเองโดยใช้แปรงหรือลูกกลิ้ง ก่อนที่จะบ่มจำเป็นต้อง "ม้วน" พื้นผิวทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ด้วยลูกกลิ้งปิดผนึก หากยังไม่เสร็จสิ้น ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอาจมีฟองอากาศซึ่งส่งผลเสียต่อคุณภาพ หลังจากการบ่ม ผลิตภัณฑ์จะถูกเอาออกจากแม่พิมพ์และเกิดกระบวนการทางกลต่อไป
การขึ้นรูปสุญญากาศ
การผลิตโดยใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปสูญญากาศช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการแบบแมนนวลแบบคลาสสิก ข้อแตกต่างที่สำคัญจากวิธีการสัมผัสคือหลังจากการชุบวัสดุเสริมแรงด้วยระบบอีพอกซี ถุงสูญญากาศจะติดอยู่กับอุปกรณ์โดยใช้ สายปิดผนึก เนื่องจากสุญญากาศที่เกิดจากปั๊มสุญญากาศ ฟองอากาศและเรซินส่วนเกินจะถูกเอาออกจากลามิเนต มิฉะนั้น กระบวนการจะเหมือนกับวิธีการขึ้นรูปด้วยมือ ข้อดีของวิธีนี้ ได้แก่ ความเรียบง่ายของเทคโนโลยีและต้นทุนขั้นต่ำในการเตรียมและดำเนินการกระบวนการขึ้นรูป (ไม่จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพง) คุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการสัมผัส ข้อเสียของเทคโนโลยีนี้คือระยะเวลาที่จำกัดในการสร้างถุงสุญญากาศ ส่งผลให้มีข้อกำหนดสูงในด้านคุณสมบัติของบุคลากร
การเติมสารสุญญากาศ
เทคโนโลยีการผลิตผลิตภัณฑ์โดยใช้วิธีการแช่สุญญากาศแพร่หลายในหมู่ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ เหตุผลหลักที่ทำให้เทคโนโลยีนี้ได้รับความนิยมคืออุปกรณ์ที่มีต้นทุนต่ำ (เมื่อเทียบกับวิธีหม้อนึ่งความดันและเทคโนโลยี RTM) รวมถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและความเป็นไปได้ในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่โดยใช้เวลาค่อนข้างน้อย การแช่สูญญากาศเป็นกระบวนการขึ้นรูปแบบปิด โดยจะวางลงบนวัสดุเสริมแรงที่เตรียมไว้ ความหนาของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะถูกตั้งค่าทันทีในขั้นตอนของการวางผ้าเสริมโดยการวางจำนวนชั้นของผ้าที่ต้องการหรือใช้โครงสร้างแซนวิช - พลาสติกโฟมหรือแผงรังผึ้ง ชุดวัสดุสิ้นเปลืองเสริมถูกวางไว้พร้อมกับวัสดุเสริมแรง ผลิตภัณฑ์ในอนาคตถูกหุ้มด้วยฟิล์มสุญญากาศและติดเข้ากับหน้าแปลนของอุปกรณ์โดยใช้สายซีล ปั๊มสุญญากาศเชื่อมต่อกับถุงสุญญากาศผ่านพอร์ตสุญญากาศที่ติดตั้งเพื่อให้แน่ใจว่าประกอบถุงอย่างถูกต้องและไม่มีอากาศรั่ว รอยรั่วที่ตรวจพบจะต้องถูกกำจัดในขั้นตอนนี้ เนื่องจากหลังจากจ่ายเรซินแล้ว กระบวนการนี้จะไม่สามารถย้อนกลับได้ เนื่องจากสุญญากาศที่สร้างขึ้น เรซินที่ผ่านการไล่แก๊สแล้วจะเข้าสู่ถุงสุญญากาศผ่านท่อสุญญากาศ เมื่อใช้ตาข่ายนำไฟฟ้า เรซินจะชุบชั้นวัสดุเสริมแรงอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอที่สุด หลังจากเคลือบทุกชั้นแล้ว ท่อจ่ายเรซินจะถูกปิดและเปิดสุญญากาศทิ้งไว้ ซึ่งจะช่วยขจัดการมีอยู่ของอากาศในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ขึ้นอยู่กับประเภทของอีพอกซีเรซินและการออกแบบที่ต้องการ ผลิตภัณฑ์อาจนำไปบ่มเพิ่มเติมในเตาอบหรือหม้อนึ่งความดัน กลุ่มวัสดุสำหรับการแช่แบบสุญญากาศที่จัดหาโดยบริษัทของเราประกอบด้วยวัสดุสิ้นเปลืองที่อุณหภูมิสูงสำหรับกระบวนการหลังการบ่ม เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้ รับประกันผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคุณภาพสูงเนื่องจากอัตราส่วนคุณภาพสูงของเรซินและวัสดุเสริมแรง การรวมอากาศและส่วนเกินจะถูกกำจัดออกจากวัสดุเสริมแรงโดยการรักษาสุญญากาศอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์จนกว่าจะมีการจัดหาเรซิน ดังนั้นจึงไม่มีการจำกัดเวลาในการประกอบถุงสูญญากาศ
การฉีดแม่พิมพ์ (กระบวนการ RTM)
กระบวนการ RTM (Resin Transfer Molding) คือกระบวนการป้อน (ฉีด) เรซินเข้าไปในแม่พิมพ์ปิด Classic RTM เกี่ยวข้องกับการใช้แม่พิมพ์อะลูมิเนียม (ส่วนล่าง) และการเจาะ (ส่วนที่ผสมพันธุ์) เมื่อผลิตโดยใช้เทคโนโลยี RTM รับประกันพื้นผิวมันวาวทั้งสองด้าน วัสดุเสริมแรงแบบแห้งก่อนตัดจะถูกวางลงในแม่พิมพ์ที่เตรียมไว้ การปิดแม่พิมพ์ได้รับการแก้ไขโดยใช้สลักเกลียวหรือการปิดแม่พิมพ์จะเกิดขึ้นในการกด ในตัวเลือกหลัง ขอแนะนำให้ใช้เครื่องอัดพร้อมแผ่นทำความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่สารยึดเกาะอย่างสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการฉีดเรซิน ในการจัดหาเรซิน มีการใช้อุปกรณ์การฉีดแบบพิเศษ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการผสมส่วนประกอบคุณภาพสูง การทำความร้อนในท่อจ่าย และแรงดันเรซินที่ต้องการที่ทางออก หลังจากเปิดแม่พิมพ์ ผลิตภัณฑ์จะถูกส่งไปยังพื้นที่แปรรูปทางกล ข้อดีของเทคโนโลยีนี้คือความสามารถในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ในการฉีดครั้งเดียว ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการติดกาวองค์ประกอบที่รับน้ำหนักมาก และด้วยเหตุนี้ เพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีนี้ใช้ได้กับการผลิตองค์ประกอบโครงสร้างที่รับน้ำหนักสูงในระดับปานกลาง
การปั้นแบบอัตโนมัติ
กระบวนการผลิตชิ้นส่วนโดยใช้วิธีหม้อนึ่งความดันเกิดขึ้นที่ความดันและอุณหภูมิสูง ซึ่งทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็งแรงสูง เทคโนโลยีหม้อนึ่งความดันได้รับการพัฒนาหลักเนื่องจากการใช้โครงสร้างคาร์บอนไฟเบอร์ในภาคการบินและอวกาศและการผลิตเครื่องบิน เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลสูงของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย บนพื้นฐานของเส้นใยคาร์บอนจะถูกวางลงในแม่พิมพ์โดยใช้วัสดุทนความร้อน โดยมีสายรัดซีลติดอยู่กับถุงสูญญากาศ ด้วยการใช้ปั๊มสุญญากาศ สุญญากาศจะถูกสร้างขึ้นในถุงสุญญากาศและนำสิ่งที่เจือปนของอากาศออกจากลามิเนต ถัดไป ผลิตภัณฑ์จะถูกบรรจุลงในหม้อนึ่งความดันบนรถเข็นพิเศษที่เคลื่อนที่บนราง ความดันส่วนเกินและความร้อนจะถูกสร้างขึ้นในหม้อนึ่งความดันตามอุณหภูมิการบ่มของพรีเพกโดยไม่ต้องปิดสุญญากาศ การใช้ปั๊มสุญญากาศช่วยลดความพรุนของลามิเนตให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การใช้เทคโนโลยีหม้อนึ่งความดันช่วยให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ซึ่งมีข้อกำหนดด้านคุณภาพสูงสุดได้ วิธีการนี้มีประโยชน์เพียงเล็กน้อยสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ และใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในการผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงจำนวนเล็กน้อย ข้อเสียของวิธีการนึ่งฆ่าเชื้อคือต้นทุนที่สูงของหม้อนึ่งความดันเองรวมถึงการต้องใช้แรงงานคนซึ่งต้องใช้บุคลากรที่มีคุณสมบัติสูง
การม้วนเส้นใย
เทคโนโลยีการม้วนเส้นใยเกี่ยวข้องกับการสะสมเส้นใยที่ชุบไว้ในอ่างเรซิน หรือการม้วนพรีเพกลงบนแกนหมุนที่หมุนได้ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะอย่างแม่นยำ ซอฟต์แวร์พิเศษมีหน้าที่รับผิดชอบในการพันเส้นใยที่ถูกต้องด้วยความช่วยเหลือของการสร้างวงจรการทำงาน Bobbins พร้อมการท่องเที่ยวในชั้นวางพิเศษ (creel) ตามข้อกำหนดสำหรับความกว้างของเทปพันแผล เส้นใยจะถูกสร้างเป็นริบบิ้นและวางในอ่างเรซิน ซึ่งจะถูกชุบด้วยสารยึดเกาะอีพอกซี (หรือระบบเรซินอื่นๆ) ที่ทางออกจากอ่างเคลือบ เรซินส่วนเกินจะถูกเอาออกจากวัสดุที่ชุบแล้วและกลับไปที่อ่าง ปริมาณสารยึดเกาะในเส้นใยตลอดจนความตึงของเกลียว จะถูกปรับด้วยความแม่นยำสูง ตามข้อกำหนดทางเทคนิคของลูกค้า แม่พิมพ์ที่ชุบไว้จะถูกพันไว้บนแกนหมุนที่มุมต่างๆ จากนั้นกำหนดความหนาของผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้น ความสามารถในการควบคุมกระบวนการพันขดลวดอย่างเต็มที่และตั้งค่าพารามิเตอร์จำนวนมากรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย โดยใช้เทคโนโลยีการพันเส้นใย ทำให้เกิดรูปร่างที่หมุนได้หลากหลาย: ทรงกระบอก ทรงกรวย และโค้ง บนเครื่องม้วนสามารถผลิตกระบอกสูบ ภาชนะ และถังสำหรับน้ำและก๊าซเหลวได้ การผลิตทางท่อ การผลิตชิ้นส่วนสำหรับภาคการบินและอวกาศและการบิน เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้สำหรับการผลิตกระบอกสูบแรงดันสูง เครื่องจักรรุ่นหลายสปินเดิลจะถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการผลิตจำนวนมาก
พัลทรุสชั่น
Pultrusion เป็นกระบวนการที่ใช้ในการผลิตวัสดุคอมโพสิตเสริมแรงอย่างต่อเนื่องโดยมีหน้าตัดคงที่
ตามมาตรฐาน จะใช้การร่อนแก้ว (แผ่นไฟเบอร์กลาส ม่านแก้ว) เป็นวัสดุเสริมแรง และใช้เรซินโพลีเอสเตอร์เป็นสารยึดเกาะ การเลือกใช้วัสดุเหล่านี้มีสาเหตุมาจากต้นทุนต่ำซึ่งมีความสำคัญพื้นฐานในการผลิตโปรไฟล์อย่างต่อเนื่อง (แท่ง, ท่อ, แผ่น, มุม, กล่อง ฯลฯ )
การปั่นแก้วแบบต่อเนื่อง (พรม ด้าย ผ้า หรือผ้า voile) จะถูกแกะออกจากแท่งและนำไปใส่ในอ่างเรซิน การออกแบบอ่างอาบน้ำช่วยให้มั่นใจได้ถึงการชุบวัสดุเสริมแรงอย่างทั่วถึง เรซินอาจมีสารตัวเติมหรือสารเติมแต่ง ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย วัสดุเสริมแรงที่ชุบไว้จะผ่านลูกกลิ้งพิเศษที่ทางออกของอ่างเพื่อขจัดเรซินส่วนเกิน จากนั้น วัสดุจะผ่านแม่พิมพ์ขึ้นรูปด้วยความร้อนเพื่อให้ได้รูปทรงที่ต้องการของผลิตภัณฑ์ ในแม่พิมพ์ โพลีเมอไรเซชันของโปรไฟล์เกิดขึ้นเนื่องจากการให้ความร้อนที่ดำเนินการโดยองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า อุปกรณ์ดึง (ด้ามจับ) ช่วยให้มั่นใจว่าสามารถดึงโปรไฟล์ออกจากแม่พิมพ์ได้อย่างต่อเนื่อง ผลลัพธ์ที่ได้จะถูกตัดโดยใช้เลื่อย (คัตเตอร์) ที่ติดตั้งที่ส่วนท้ายของเส้นพัลทรูชัน ความเร็วของกระบวนการ แรงของอุปกรณ์ดึง การให้ความร้อนของแม่พิมพ์ รวมถึงความยาวของผลิตภัณฑ์ที่ตัดได้รับการควบคุมและตั้งค่าโดยใช้ระบบควบคุม
Pultrusion คือการผลิตโปรไฟล์ต่างๆ ของหน้าตัดคงที่ในปริมาณมาก ข้อดีของเทคโนโลยีนี้คือความเร็วและความต่อเนื่องในการผลิต ต้นทุนของสารยึดเกาะต่ำ ความต้านทานการกัดกร่อนสูงและน้ำหนักต่ำ (เมื่อเทียบกับโลหะ) ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นทางความร้อนต่ำ และคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี ข้อเสียของเทคโนโลยีนี้ ได้แก่ ต้นทุนที่สูงของแม่พิมพ์ ดังนั้น ต้นทุนที่สูงของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายสำหรับซีรีส์ขนาดเล็ก รวมถึงการผลิตที่จำกัด เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงหรือขนาดแตกต่างกัน จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ใหม่ .
บริษัท Modern Polymer Technologies นำเสนอวัสดุและอุปกรณ์ครบวงจรสำหรับการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ในการผลิตของคุณ
การปั้นแบบหม้อนึ่งความดัน- วิธีการผลิตผลิตภัณฑ์หลายชั้นจากพรีเพก
วางพรีเพกหรือถุงพรีเพกหลายชั้นไว้บนแม่พิมพ์ วางร่วมกับแม่พิมพ์ในถุงสูญญากาศ และลดแรงกดในแม่พิมพ์ วิธีการบ่มโดยสร้างความลาดชันของความดันสัมพันธ์กับความดันบรรยากาศเรียกว่าการปั้นถุงสุญญากาศ เนื่องจากแรงดันภายนอกส่วนเกินมักถูกสร้างขึ้นโดยใช้หม้อนึ่งความดัน วิธีการนี้จึงถูกเรียกว่า การปั้นด้วยหม้อนึ่งความดัน- เดิมทีใช้เพื่อติดชิ้นส่วนเครื่องบินเข้าด้วยกัน
กระบวนการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดันประกอบด้วยขั้นตอนหลักดังต่อไปนี้:
ขั้นที่ 1แม่พิมพ์จะต้องใช้ชั้นพรีเพกตามจำนวนที่ต้องการ
ขั้นที่ 2ที่ความดันและอุณหภูมิสูง การบ่มจะดำเนินการในหม้อนึ่งความดัน
ด่าน 3ดำเนินการตกแต่ง (ทำความสะอาด) ของผลิตภัณฑ์ที่บ่มแล้ว
ส่วนใหญ่แล้วเมื่อบ่มในหม้อนึ่งความดันจะใช้ถุงสูญญากาศด้วย วิธีการปั้นที่พิจารณาเป็นแบบแบทช์ คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ได้รับอิทธิพลอย่างเด็ดขาดจากเทคโนโลยีในการวางพรีเพก รูปร่าง ประเภทและคุณสมบัติของถุงสุญญากาศ ฯลฯ
สามารถสังเกตได้ดังต่อไปนี้ คุณสมบัติเฉพาะของวิธีการขึ้นรูปแบบนึ่งด้วยหม้อนึ่งความดัน:
ความเป็นไปได้ในการได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาสม่ำเสมอ
ความเป็นไปได้ของการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่
พื้นผิวของผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง
เมื่อใช้ถุงสุญญากาศจะได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงที่มีความพรุนต่ำ
ข้อเสียของวิธีการขึ้นรูปแบบหม้อนึ่งความดันคือมีราคาค่อนข้างแพง ต้องใช้แรงงานคน จึงไม่เหมาะกับการผลิตสินค้าจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม การผลิตผลิตภัณฑ์จากวัสดุน้ำหนักเบาคุณภาพสูง เช่น ไฟเบอร์กลาส มีประสิทธิภาพมาก โอกาสในการลดต้นทุนของกระบวนการ (และผลิตภัณฑ์ตามลำดับ) มีความเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติของการดำเนินงานจำนวนหนึ่ง ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนค่าแรงและการเลือกวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับถุงสูญญากาศ อยู่ระหว่างการตรวจสอบความเป็นไปได้ในการใช้ถุงยางซิลิโคนทนความร้อนและทนทานซึ่งสามารถนำมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเลือกอุณหภูมิและความดันตามลักษณะของกระบวนการบ่มเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากพารามิเตอร์เหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูป
ควรสังเกตว่ามีอันตรายจากไฟไหม้ในการใช้ถุงสูญญากาศในวิธีการ การปั้นด้วยหม้อนึ่งความดัน- ตัวอย่างบางส่วนของเพลิงไหม้และการระเบิดเมื่อใช้วิธีนี้มีให้ไว้ในงาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้บรรยากาศก๊าซเฉื่อย (เช่น ไนโตรเจน) และใช้มาตรการความปลอดภัยอื่นๆ เมื่อใด การปั้นด้วยหม้อนึ่งความดัน.
อุปกรณ์เทคโนโลยีสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์จากคอมโพสิต
แม่พิมพ์สำหรับขึ้นรูปชิ้นส่วน
ในการฝึกปฏิบัติในการผลิตผลิตภัณฑ์จากวัสดุคอมโพสิตนั้นจะใช้รูปทรงสองประเภท: เชิงลบและบวก แบบแรกรับประกันการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นผิวภายนอกที่เรียบและแม่นยำยิ่งขึ้น ในขณะที่แบบที่เป็นบวกช่วยให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นผิวภายในที่เรียบและแม่นยำยิ่งขึ้น แม่พิมพ์เชิงลบจะสร้างชิ้นส่วนที่มีลักษณะที่ดีและมีคุณสมบัติตามหลักอากาศพลศาสตร์ แต่ในหลายกรณี แม่พิมพ์ชนิดบวกกลับกลายเป็นว่าสะดวกกว่าสำหรับการขึ้นรูป
เครื่องมือสำหรับชิ้นส่วนขึ้นรูปทำจากเหล็ก อลูมิเนียมอัลลอยด์ ไม้ ยิปซั่ม ซีเมนต์ ไฟเบอร์กลาส หรือวัสดุเหล่านี้ผสมกัน แม่พิมพ์ทำโดยใช้วิธีแบบไม่มีเขียงหั่นขนมหรือแบบไม่มีเขียงหั่นขนม ในการสร้างต้นแบบจะใช้แบบจำลองพิเศษ พื้นผิวจะถูกสร้างขึ้นใหม่ในระหว่างการผลิตแม่พิมพ์โดยใช้วิธีการสัมผัสการสร้างพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์โดยใช้วิธีไร้แบบจำลองนั้นดำเนินการโดยใช้เทมเพลตพิเศษหรือโดยการประมวลผลทางกล
แม่พิมพ์โลหะส่วนใหญ่จะใช้เมื่อใช้แรงกดในการขึ้นรูปสูง เช่น วิธีการขึ้นรูปแบบหม้อนึ่งความดันและห้องอัดรูปทรงโลหะมีราคาแพง หนัก และต้องใช้แรงงานมากในการผลิต ดังนั้นจึงใช้ในกรณีพิเศษ ควรสังเกตว่าพื้นผิวงานเหล็กมีประสิทธิภาพดีกว่า ทนทานต่อการสึกหรอและทนทานกว่า และมีการขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าพื้นผิวที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมน้ำหนักเบา
บนพื้นผิวเหล็กจะได้ผิวสำเร็จที่มีระดับสูงได้ง่ายขึ้น ดังนั้นจึงแนะนำให้ทำแม่พิมพ์จากยิปซั่มหรือซีเมนต์และปูพื้นผิวการทำงานด้วยแผ่นโลหะ ในการผลิตแบบครั้งเดียวและแบบนำร่อง แม่พิมพ์มักทำจากไม้ แม้จะประหยัดในการใช้งานนี้ แต่การใช้ไม้ก็ถูกจำกัดโดยการขึ้นอยู่กับรูปทรงและขนาดของรูปทรงไม้กับความชื้นและอุณหภูมิของบรรยากาศ ปิดพื้นผิวการทำงานของอุปกรณ์ไม้ ไนโตรฉาบขัดแล้วพ่นสีด้วยสีดาร์กไนโตร หลังจากแห้งประมาณ 10-12 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 18-22องศาเซลเซียสพื้นผิวที่ทาสีจะถูกขัดด้วยน้ำยาขัดเงา ในการผลิตขนาดเล็กและจำนวนมากเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของแบบจำลองไม้พื้นผิวการทำงานจะบุด้วยไฟเบอร์กลาส ความหนาของชั้นไฟเบอร์กลาสหันหน้าควรอยู่ที่ประมาณ 5-10 มม. แม่พิมพ์ไฟเบอร์กลาสที่ผลิตตามโครงร่างก็เริ่มแพร่หลายเช่นกัน (รูปที่ 1)
ข้าว. 1. วิธีเขียงหั่นขนมสำหรับทำแม่พิมพ์เชิงลบ:
1 - เค้าโครง (แบบจำลอง); 2 - การหุ้มไฟเบอร์กลาส; 3 - เฟรม
เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งของรูปแบบไฟเบอร์กลาสและให้คุณภาพประสิทธิภาพสูงจึงใช้โครงโลหะที่เชื่อมจากมุมหรือท่อโครงพลาสติกที่ติดกาวเข้าด้วยกันจากท่อหรือช่องไฟเบอร์กลาส และฐานแข็งหรือกลวง (โครง) หล่อจากซีเมนต์ มวลทรายเรซิน และ เศวตศิลายิปซั่มและเศวตศิลามีการใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะสำหรับการผลิตแบบฟอร์มเช่นสำหรับการผลิตแบบฟอร์มที่ใช้ซ้ำได้และสำหรับการผลิตแบบฟอร์มที่ใช้แล้วทิ้งที่ทำลายได้การกระทำ ในการผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนหลังการขึ้นรูปปัญหาเกิดขึ้นในการถอดหรือถอดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปออก แบบฟอร์ม เพื่อให้สามารถแยกชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ได้ แม่พิมพ์จึงถูกยุบหรือทำลายได้
แบบฟอร์มที่ยุบได้เป็นอุปกรณ์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ความสามารถทางเทคโนโลยีนั้นถูกจำกัดด้วยความสามารถการขึ้นรูปพื้นผิวภายในไม่ซับซ้อนมากและสม่ำเสมอ อุปกรณ์แบบพับได้มีความซับซ้อนในการออกแบบ มีราคาแพง และแม่นยำน้อยกว่า
สำหรับการสร้างโพรงปิดที่ซับซ้อนและองค์ประกอบภายใน ระบุว่าสิ่งเดียวที่เป็นไปได้คือสิ่งที่ทำลายล้างได้ในรูปแบบเดียวใช้ครั้งเดียว ในทางปฏิบัติในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ แม่พิมพ์ยิปซั่ม ช่องว่าง และวัสดุอื่น ๆ ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ ราฟกี้. เกรดทางการแพทย์ใช้เป็นวัสดุก่อสร้างยิปซั่ม
ด้วยการกำหนดค่าพื้นผิวขึ้นรูปที่ซับซ้อนจึงเป็นเรื่องยากทำให้สามารถรื้อโมเดลได้โดยไม่ทำลายแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์ ส่วนหลังทำเป็นแม่พิมพ์สำเร็จรูปจากชิ้นส่วนง่ายๆ หลายชิ้น สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ขนาดกลางและขนาดใหญ่ รวมถึงฐาน (ฐาน) ของแม่พิมพ์โลหะและไฟเบอร์กลาส สามารถใช้สารประกอบการขึ้นรูปทรายแทนยิปซั่มได้ ความแม่นยำของขนาดและรูปทรงเรขาคณิตจะต้องไม่ต่ำกว่าความแม่นยำของขนาดที่สอดคล้องกันของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูป
ซึลากิ, ฝาครอบสุญญากาศและท่อระบายน้ำ
เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำและคุณภาพพื้นผิวสูง เปลือกหอยที่ขึ้นรูปซึ่งไม่ได้สัมผัสกับพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์นั้นจะใช้เปลือกหอยที่มีน้ำหนักเบาซึ่งมีรูปแบบย้อนกลับ - สึลากิ ซึลากาจะต้องมีความแข็ง ทนทาน และไม่บิดเบี้ยวตามแรง การขึ้นรูปและการขยายตัวทางความร้อนของวัสดุ ในเวลาเดียวกันควรมีน้ำหนักเบาและถือง่าย ดังนั้นในทางปฏิบัติ ใช้โลหะผนังบางและสึลาไฟเบอร์กลาส จีไอ- ความแม่นยำของมิติและรูปทรงเรขาคณิตของพื้นผิวการทำงานของสึลากินั้นถูกกำหนดโดยความแม่นยำของพื้นผิวที่สอดคล้องกันของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป เล่ย ความหนาของผนังเปลือกโลหะของ tsulaga ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์คือ 2.5-5 มม. สำหรับขนาดที่ใหญ่มาก tach เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งของ tsulag ได้รับการเสริมแรง stringernospan-gotnymชุด. ซูแล็กไฟเบอร์กลาสมีความหนา 2-5 มม. และ หากจำเป็นให้เสริมด้วยตัวทำให้แข็ง
ผลิตกล่องสุญญากาศสำหรับการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นของผลิตภัณฑ์ทำจากยางทนความร้อนและผ้าบอลลูนยาง แผ่นยางหรือผ้าบอลลูนถูกตัดให้เข้ากับรูปร่างของผลิตภัณฑ์และ ติดกาวเข้าด้วยกัน ในกรณีสุญญากาศที่ได้รับในลักษณะนี้มีการปรับข้อต่อสำหรับการเชื่อมต่อกับปั๊มสุญญากาศ การระบายน้ำชั้นทำจากไฟเบอร์กลาสและยางโพลีไซลอกเซน ยาง หั่นเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้วเติมน้ำมันเบนซินเป็นเวลา 12 ชั่วโมง บริษัทกลายเป็นส่วนผสมของยาง: ยาง - 100, น้ำมันเบนซิน - น้ำหนัก 400-500 .ชม- ได้รับไฟเบอร์กลาสถูกชุบด้วยสารละลายนี้ หลังจากนั้นก็ปูยางผ้าระบายน้ำต้องผ่านการบำบัดความร้อนที่อุณหภูมิ 120- 160 องศาเซลเซียสภายใน 5-6 ชั่วโมง
เครื่องมือขึ้นรูป
เครื่องมือหลักในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์จากคอมโพสิตคือแปรงทาสีซึ่งใช้สารยึดเกาะลูกกลิ้งสำหรับอัดเสริมแรงและกำจัดอากาศและสารยึดเกาะส่วนเกิน (รูปที่ 2) และมีดสำหรับตัดเหล็กเสริม
ข้าว. 2. ลูกกลิ้งสำหรับอัดวัสดุที่อัดแน่น
แมนเดรลที่คดเคี้ยว
ในการผลิตผลิตภัณฑ์ทรงกระบอกและทรงกรวยที่มีปลายเปิด คุณสามารถใช้แมนเดรลกลวงและแข็งที่ทำจากเหล็กหรือ อลูมิเนียม เมื่อม้วนผลิตภัณฑ์พร้อมกับฝาปิดท้าย เช่นภาชนะรับความดันต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการออกแบบแมนเดรลและการเลือกใช้วัสดุ ด้วยการออกแบบที่เหมาะสม ความเสียหายต่อเส้นใยจะลดลงอย่างมากและ การเบี่ยงเบนในขนาดของชิ้นส่วน ความเค้นตกค้างจะลดลงแมนเดรลต้องรักษาความแข็งแรงเพียงพอระหว่างการบ่ม สารยึดเกาะที่อุณหภูมิสูงและสามารถถอดออกได้ง่ายหลังการบ่ม หลักการพื้นฐานในการออกแบบแมนเดรลและการเลือกใช้วัสดุให้คำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:
1. โครงสร้างแบบพับได้ประกอบด้วยชิ้นส่วนแยกจากกัน แพงและไม่พิสูจน์ตัวเองหากคุณได้รับชิ้นส่วนน้อยกว่า 25 ชิ้น เหมาะสมที่สุดเส้นผ่านศูนย์กลาง 910... 1520 มม. การถอดแมนเดรลออกจะยากขึ้นหากมีขนาดเล็กรูเสา
2. โลหะผสมที่หลอมละลายต่ำ การใช้งานของพวกเขาถูกจำกัดให้มีขนาดเล็กเรือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวไม่เกินลำละ 300 มม.
3. เศวตศิลาที่ละลายน้ำได้ พักเป็นเวลานานสภาพพลาสติก สามารถลบได้รอบปริมณฑล ทำความสะอาดง่ายใช่.
4. เศวตศิลาที่เปราะบางหรือแตกหักได้ เหมาะที่สุดสำหรับ การฉายผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ต้องมีการติดตั้งภายในการแตกหักทำได้ยากและอาจสร้างความเสียหายให้กับผลิตภัณฑ์ได้
5. ส่วนผสมของทรายและโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ เหมาะที่สุดสำหรับ ผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 1,500 มม. ผลิตในปริมาณน้อยวะละลายง่ายในน้ำร้อนแต่ต้องระวังควบคุมกระบวนการขึ้นรูป
การก่อตัว
การก่อตัวคือการดำเนินการเพื่อให้ได้มาจากวัสดุคอมโพสิต วัสดุของผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างและขนาดที่กำหนดประกอบด้วยดังต่อไปนี้ขั้นตอนหลัก: การกระจายผลลัพธ์บนพื้นผิวการขึ้นรูป ส่วนประกอบนาล - วัสดุเสริมแรงและสารยึดเกาะภาคผนวกความร้อนและความดัน พร้อมด้วยการเกิดพอลิเมอไรเซชันและการแข็งตัว ฉันเพิ่มวัสดุลงในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
การดำเนินการขึ้นรูปสามารถดำเนินการได้หลายวิธี: การวางด้วยมือ การฉีดพ่น การสร้างการสัมผัสในแม่พิมพ์ การนึ่งฆ่าเชื้อ และการสร้างสุญญากาศ e, การม้วน, การทอผ้า, การพัลทรูชัน และการโรลทรูชัน รวมกันวิธี
ขั้นตอนแรกในการก่อตัวของผลิตภัณฑ์จากวัสดุคอมโพสิตจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวที่ขึ้นรูป (เมทริกซ์, แมนเดรล, พันช์, แม่พิมพ์ ฯลฯ) ป้องกันกาวสารเคลือบที่ใช้: พาราฟิน, โพลีไวนิลแอลกอฮอล์, ไซเลน, ไซลอกเซน, ป้องกันกาวภาพยนตร์ ฯลฯ การเลือกใช้สารเคลือบขึ้นอยู่กับประเภทของพื้นผิวที่จะขึ้นรูป สารยึดเกาะ ตลอดจนตามความต้องการ การดำเนินการตกแต่งขั้นสุดท้าย
ขั้นตอนต่อไปของกระบวนการขึ้นรูปคือการกระจายกองทัพ วัสดุยึดเหนี่ยวและสารยึดเกาะบนสารป้องกันการยึดเกาะพื้นผิว.
การวางแบบแมนนวล
เมื่อจัดวางด้วยมือ วัสดุเสริมแรง ได้แก่ เสื่อ ผ้า เส้นด้าย การท่องเที่ยว- ตัดเป็นชิ้นที่วัดได้ และหากจำเป็น ให้ตัดตามแบบ ชุบด้วยเครื่องผูกที่เตรียมไว้ และวางจำนวนชั้นที่ต้องการลงในแม่พิมพ์เพื่อให้ได้การคำนวณความหนาของผลิตภัณฑ์ (รูปที่ 3)
เพื่ออัดวัสดุให้เป็นรูปทรงและขจัดฟองอากาศฮ่าใช้ลูกกลิ้งและแปรงกลิ้ง จากนั้นจึงวางแบบฟอร์มในหน่วยความร้อนซึ่งกระบวนการบ่มจะดำเนินการตามระเบียบที่สอดคล้องกับสารยึดเกาะที่ใช้ หลังจากเปิด ในระหว่างรอ ผลิตภัณฑ์จะถูกนำออกจากแม่พิมพ์ ตัดขอบ ลอกออก และดำเนินการตกแต่งขั้นสุดท้ายอื่นๆ วิธีนี้แนะนำให้ใช้ในการผลิตขนาดเล็กของผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งมีความต้องการความแข็งแรงต่ำ
ข้าว. 3. องค์ประกอบของการออกแบบแม่พิมพ์และผลิตภัณฑ์
เมื่อปั้นด้วยมือ:
1 - รูปร่าง; 2 - ฟิล์มแยก; 3 - ชั้นเรซินด้านนอก
4 - ไฟเบอร์กลาส; 5 - ลูกกลิ้งแบบแมนนวล; 6 - เรซินผสมกับตัวเร่งปฏิกิริยา
สเปรย์เคลือบ
เส้นใยและสารยึดเกาะที่ถูกบดจะถูกนำมาใช้พร้อมกันใน แบบฟอร์มที่ครอบคลุมหรือบนนั้น เมื่อใช้เช่นไฟเบอร์กลาสบน การท่องเที่ยวผ่านเครื่องย่อยและถูกเป่าเข้าสู่กระแสเรซินซึ่งถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์โดยระบบสเปรย์จากการผสมส่วนประกอบภายนอกหรือภายใน (รูปที่ 4)
ข้าว. 4. ระบบพ่นสีสุญญากาศพร้อมถังบรรจุ 2 ถัง:
1 - การท่องเที่ยว; 2 - เรซินพร้อมตัวเร่งปฏิกิริยา 3 - อุปกรณ์สับ;
4 - เรซินพร้อมคันเร่ง; 5 - ชั้นบดอัด; 6 - ลูกกลิ้ง; 7 – แบบฟอร์ม
ในกรณีนี้ หัวสเปรย์อันหนึ่งจะฉีดเรซินก่อน ต้มผสมกับตัวเร่งปฏิกิริยาหรือเพียงแค่ตัวเร่งปฏิกิริยา ในขณะที่หัวที่สองฉีดส่วนผสมของตัวเร่งปฏิกิริยาเรซินที่เตรียมไว้ล่วงหน้า เรซินและตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกป้อนเข้าไปในถังผสมมาตรวัดสเปรย์ด้านหลังหัวสเปรย์เดี่ยว ในในทั้งสองกรณีจะมีการเคลือบองค์ประกอบของโพลีเมอร์ล่วงหน้าไฟเบอร์กลาสและโอเปร่าพ่นการไหลแบบผสมผสานพรูเป็นรูปตามแบบที่กำหนด
หลังจากแนะนำส่วนผสมของเรซินและไฟเบอร์กลาสลงในแม่พิมพ์แล้วก็จะเกิดรูปแบบ ชั้นที่ขึ้นรูปจะถูกรีดด้วยตนเองเพื่อขจัดอากาศให้มีขนาดกะทัดรัดขจัดเส้นใยและได้พื้นผิวที่เรียบ เทคโนโลยีการบ่มและขอบตัดแต่งจะคล้ายกับที่ใช้ในการปั้นด้วยมือตกลง.
กระบวนการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นสำหรับโครงสร้าง
ข้อดีของการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นของผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ ได้แก่ ความเรียบง่ายทางเทคโนโลยีของวิธีการ ความเป็นไปได้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็งแรงสูงและสุญญากาศโดยใช้อุปกรณ์และอุปกรณ์ทางเทคโนโลยีที่ค่อนข้างง่ายและราคาถูก วิธีการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นทำให้สามารถสร้างโครงสร้างของโปรไฟล์และโครงร่างต่างๆ ได้
การใช้แรงกดแบบยืดหยุ่นที่ตั้งฉากกับผนังแม่พิมพ์ในระหว่างกระบวนการผลิตทำให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างและความแข็งแรงของวัสดุมีความหนาแน่นเชิงปริมาตรสูง โดยมีคุณสมบัติทางกลของวัสดุสำเร็จรูป ความแข็งแรง และความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น เพิ่มขึ้น.
ปัจจุบันมีการใช้วิธีการหลักในการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นดังต่อไปนี้: สุญญากาศ, หม้อนึ่งความดัน, ห้องกด, แรงเหวี่ยง โดยทั่วไปวิธีการเหล่านี้จะใช้เป็นขั้นตอนการประมวลผลขั้นสุดท้าย ยกเว้นการขึ้นรูปแบบ Rotomolding ซึ่งมักใช้เป็นขั้นตอนการประมวลผลเบื้องต้น
เมื่อเลือกวิธีการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่น ควรคำนึงว่าคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประเภทของการเสริมแรง สารยึดเกาะโพลีเมอร์ และพารามิเตอร์กระบวนการทางเทคโนโลยี (การสร้างแรงกดสัมผัส ความตึงเครียดทางเทคโนโลยีของการเสริมแรงแก้ว และอุณหภูมิการขึ้นรูป)
ได้มีการทดลองแล้วว่าพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีที่กำหนดของการขึ้นรูปยืดหยุ่นคือแรงกดสัมผัส
ต้องเลือกอุณหภูมิการขึ้นรูปในลักษณะที่ทำให้มั่นใจได้ถึงความหนืดทางเทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุดของสารยึดเกาะ อย่างไรก็ตามด้วยความหนืดที่เพิ่มขึ้นคุณภาพของการทำให้มีการเสริมแรงหรือฟิลเลอร์ลดลงส่งผลให้ความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกลของไฟเบอร์กลาสสำเร็จรูปลดลง เมื่อความหนืดน้อยกว่าที่เหมาะสม สารยึดเกาะจะถูกบีบออกจากโครงสร้างวัสดุเมื่อทำการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์บนพื้นผิวที่ยื่นออกมาและซี่โครง ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างในลักษณะเชิงกลของผลิตภัณฑ์และลดความหนาแน่นลง โดยปกติแล้ว อุณหภูมิการขึ้นรูปที่เหมาะสมที่สุดจะถูกเลือกโดยการทดลอง โดยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการออกแบบของผลิตภัณฑ์ ประเภทของการเสริมแรง สารยึดเกาะ อุปกรณ์ ฯลฯ โดยคำนึงถึงสถานการณ์การผลิตเฉพาะ
วิธีการขึ้นรูปสุญญากาศ
การขึ้นรูปสุญญากาศมักจะใช้ในการผลิตนำร่องและการผลิตขนาดเล็ก และประกอบด้วยการดำเนินการทางเทคโนโลยีสามประการ: 1) การได้ชิ้นงาน; 2) การบีบอัดแบบยืดหยุ่นของชิ้นงานนี้โดยใช้ถุงยางภายใต้สุญญากาศ 3) การบ่ม
ความดันที่เกิดขึ้นระหว่างการขึ้นรูปสุญญากาศคือ 0.5-0.8 กก./ซม.2 ในทางเทคโนโลยี การขึ้นรูปสุญญากาศจะดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้ (รูปที่ 5) ชั้นตกแต่งของสารยึดเกาะโพลีเมอร์ถูกนำไปใช้กับแม่พิมพ์ชนิดบวกหรือลบซึ่งพื้นผิวถูกปกคลุมด้วยชั้นน้ำมันหล่อลื่นหรือฟิล์มที่แยกออก จากนั้นหลังจากรอสักพัก ก็ทาชั้นที่ 2 ของสารประสาน และวางเหล็กเสริมไว้ด้านบนตามรูปแบบการเสริมแรงที่ระบุ
ในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ เพื่อเพิ่มผลผลิตและลดความเข้มของแรงงานในการขึ้นรูป ผ้าจะถูกใช้เป็นตัวเสริม และใช้เสื่อเป็นสารตัวเติม ชั้นของวัสดุที่ใช้จะถูกรีดด้วยลูกกลิ้งขึ้นรูปเพื่อการชุบคุณภาพสูงและความหนาแน่นสม่ำเสมอของโครงสร้างตลอดทั้งหน้าตัดของผนังของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป จากนั้นให้ทาชั้นของสารยึดเกาะและการเสริมแรงด้วยการรีดซ้ำหลาย ๆ ครั้งจนกระทั่งได้ความหนาของผนังที่ระบุของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูป แต่ไม่เกิน 8-10 มม. ชั้นของกระดาษแก้ววางอยู่ด้านบนของช่องว่างที่ขึ้นรูปซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีลักษณะที่ดี นี่เป็นการยุติการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีครั้งแรกของการขึ้นรูปสูญญากาศแบบยืดหยุ่นสำหรับการผลิตเบื้องต้นของผลิตภัณฑ์เปล่า ขอแนะนำให้แยกแยะการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีครั้งแรกว่าเป็นการดำเนินการก่อนการขึ้นรูปที่เป็นอิสระ สิ่งนี้จะช่วยให้แทนที่จะใช้แรงงานเข้มข้นและเป็นอันตรายในการจัดการการผลิตช่องว่างที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นอัตโนมัติโดยใช้วิธีการขึ้นรูปล่วงหน้า: การม้วน วิธีแรงเหวี่ยง การปั๊ม การฉีดพ่น ฯลฯ
ข้าว. 5. รูปแบบการขึ้นรูปสุญญากาศ:
1 - ไดอะแฟรมยาง; 2 - ผลิตภัณฑ์; 3 - รูปแบบ
การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีครั้งที่สองคือการจีบผลิตภัณฑ์แบบสุญญากาศ ในการทำเช่นนี้ชิ้นงานที่ได้จะถูกปกคลุมด้วยชั้นระบายน้ำของไฟเบอร์กลาสที่ทำจากยางจากนั้นจึงปิดด้วยฝาครอบยางซึ่งปิดผนึกรอบขอบและเชื่อมต่อกับท่อปั๊มสุญญากาศ ชุดประกอบจะถูกวางไว้ในห้องทำความร้อนหลังจากนั้นจึงสร้างสุญญากาศไว้ใต้ฝาครอบ ขนาดของสุญญากาศถูกกำหนดโดยประเภทของสารยึดเกาะ สภาวะการบ่มด้วยความร้อน และที่สำคัญที่สุดคือรูปแบบโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ ยิ่งมีสุญญากาศมากเท่าไร โครงสร้างของวัสดุก็จะยิ่งมีความหนาแน่นมากขึ้นเท่านั้น ความแข็งแรงและความแน่นของวัสดุก็จะยิ่งสูงขึ้น สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดก็เท่าเทียมกัน อย่างไรก็ตาม ขนาดของสุญญากาศนั้นถูกจำกัดด้วยความสามารถ หน่วยสูญญากาศ- เมื่อสุญญากาศใช้ลดลง อายุการใช้งานของปั๊มสุญญากาศก็จะเพิ่มขึ้น โดยปกติแล้ว สุญญากาศที่สร้างขึ้นใต้ฝาครอบควรมีอย่างน้อย 160 mmHg ศิลปะ.
การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีประการที่สามคือการบ่มผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป ระบอบการปกครองด้วยความร้อนของการบ่มภายใต้สุญญากาศขึ้นอยู่กับยี่ห้อของสารยึดเกาะที่ใช้ และในแต่ละกรณีจะกำหนดขึ้นโดยกฎระเบียบกระบวนการทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง
ข้อดีของการขึ้นรูปสุญญากาศคือความเรียบง่ายทางเทคโนโลยี เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อน อย่างไรก็ตามความหนาแน่นไม่เพียงพอและความแข็งแรงเชิงกลค่อนข้างต่ำของพลาสติกที่ได้จากการขึ้นรูปสูญญากาศไม่อนุญาตให้นำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีความหนาของผนังมากกว่า 8-10 มม. ความแม่นยำของขนาดทางเรขาคณิตของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปนั้นพิจารณาจากความแม่นยำของขนาดที่สอดคล้องกันของอุปกรณ์เทคโนโลยีความแข็งแกร่งและการเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิ
วิธีการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นด้วยหม้อนึ่งความดัน
เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูงและทนทานในระหว่างการขึ้นรูป สำหรับโปรไฟล์ที่ลึกและพื้นผิวที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน แรงกดสัมผัสของการขึ้นรูปยืดหยุ่นซึ่งสร้างขึ้นโดยสุญญากาศใต้ยางกันกระแทกเท่านั้นนั้นไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตามการมีอยู่ของบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิทฝาครอบอีกอันบนผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปช่วยให้คุณสร้างแรงกดเพิ่มเติมโดยการเพิ่มแรงกดภายนอกบนฝาครอบ ที่ในกรณีนี้ชุดประกอบสำหรับการขึ้นรูปสุญญากาศไม่ได้ถูกวางไว้ในตู้ทำความร้อน และเข้าหม้อนึ่งความดัน โดยที่นอกเหนือจากระบบอุณหภูมิที่กำหนดแล้ว มันยังสร้างอีกด้วยแรงดันสูงซึ่งกดฝาครอบกับชิ้นงานที่ขึ้นรูป กระชับ (รูปที่ 6) ไอน้ำ น้ำ หรืออากาศอัดจะถูกส่งไปยังหม้อนึ่งความดัน โดยความดันจะถูกส่งไปยังค่าที่ระบุโดยกฎระเบียบทางเทคโนโลยี
ดังนั้นในระหว่างการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นโดยใช้วิธีหม้อนึ่งความดัน จะต้องดำเนินการขั้นตอนทางเทคโนโลยี (การเปลี่ยนผ่าน) ต่อไปนี้: การขึ้นรูปแบบเบื้องต้นของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป การดูดฝุ่น หม้อนึ่งความดัน การจีบการบ่ม สองขั้นตอนสุดท้ายถูกรวมเข้าด้วยกันทางเทคโนโลยี
ชิ้นงานที่ได้จากวิธีการขึ้นรูปล่วงหน้าวิธีใดวิธีหนึ่งจะถูกนำไปใส่ในแม่พิมพ์แข็ง ระบายออกด้วยชั้นของผ้ายาง หุ้มด้วยฝาครอบยาง ปิดผนึกและวางในหม้อนึ่งความดัน ขั้นแรก มีการสร้างสุญญากาศเพื่อเอาอากาศออก จากใต้ฝาครอบที่ปิดสนิท นอกจากนี้ระบบสุญญากาศยังช่วยปรับปรุงคุณภาพอีกด้วยในการชุบข้อต่อ ปรับปรุงความแน่นและคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์ หลังจากผ่านไป 20-30 นาที ค่อยๆ เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ในหม้อนึ่งความดัน ความดันสูงถึง 1 ATMหลังจากนั้นสุญญากาศจะถูกลบออกและความดันจะเพิ่มขึ้นตามค่าที่คำนวณได้ ปริมาณความดันหม้อนึ่งความดันขึ้นอยู่กับรูปร่างผลิตภัณฑ์ ความหนาของผนัง วัสดุเสริมที่ใช้ สารยึดเกาะ และ ยอมรับในช่วง 5-25 กก. / ซม. 2 ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปอัตโนมัติโดยหลักแล้วมีลักษณะความแข็งแรงสูงมาก
ข้าว. 6. รูปแบบการขึ้นรูปด้วยหม้อนึ่งความดัน
วิธีการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นจะใช้เมื่อผลิตภัณฑ์อยู่ภายใต้ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับ Herme ความแม่นยำและความแข็งแกร่ง
การขึ้นรูปฟิล์มเป็นวิธีการขึ้นรูปแบบยืดหยุ่นชนิดหนึ่งการปั้น มันต่างกันตรงที่แทนที่จะเป็นยางครอบและมี ใต้ชั้นผ้ายางไร้รอยต่อไร้รอยต่อฟิล์มโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ผลิตจากแผ่นเดียวและ ปรับให้เข้ากับรูปร่างของผลิตภัณฑ์ ในกรณีนี้พื้นผิวด้านนอกของผลิตภัณฑ์จะเรียบมันเงาไม่มีรอยพับริ้วรอยและฟองอากาศ
วิธีการปั้นห้องกด
วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการใช้แม่พิมพ์เนกาทีฟชนิดแข็ง (ห้องอัด) และหมัดแบบยืดหยุ่น (พองได้) (รูปที่ 7) พื้นผิวด้านนอกของผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสนั้นถูกสร้างขึ้นจากพื้นผิวที่มีรูปทรงแข็ง และพื้นผิวด้านในนั้นถูกสร้างขึ้นโดยฝาครอบยางยืดหยุ่น
ข้าว. 7. โครงการของการปั้นห้องกด:
1 - ไดอะแฟรมยืดหยุ่น; 2 - ฝาครอบแม่พิมพ์; 3 - ช่องทางสำหรับการจัดหาการบีบอัด
แก๊ส; เต้าเสียบ 4 ด้าน; 5 - ช่องทางการเชื่อมต่อกับบรรยากาศ
หรือสุญญากาศ 6 - วัสดุคอมโพสิต; 7 – การระบายน้ำ
ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะถูกวางลงในแม่พิมพ์ห้องกดที่มีความแข็ง ซึ่งผนังสามารถทนต่อแรงกดดันภายในสูงได้ มีการใส่ฝาครอบยางเข้าไปในชิ้นงาน โดยติดไว้กับแผ่นด้านบนของห้องกดและปิดผนึกอย่างแน่นหนา แผ่นถูกยึดอย่างแน่นหนากับห้องกด หลังจากนั้นอากาศอัด ไอน้ำ หรือน้ำจะถูกส่งไปยังห้องกด ซึ่งจะสร้างแรงดันใช้งานสำหรับการขึ้นรูปยืดหยุ่นตั้งแต่ 1.5 ถึง 5 กก. / ซม. 2 อย่างไรก็ตาม อากาศที่เหลืออยู่ระหว่างฝาครอบและมวลการขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปสามารถสะสมในบริเวณที่นิ่งและกระจายเข้าสู่โครงสร้างของวัสดุระหว่างการขึ้นรูป สิ่งนี้ไม่อนุญาตให้ได้พื้นผิวคุณภาพสูง ความหนาแน่น ความแน่น และส่งผลเสียต่อความแข็งแรงเชิงกล ดังนั้น เพื่อปรับปรุงคุณภาพของการขึ้นรูปห้องอัด ขอแนะนำให้ใช้การดูดอากาศแบบสุญญากาศจากใต้บูทยาง
ดังนั้นโครงสร้างทางเทคโนโลยีของการดำเนินงาน ห้องข่าวการขึ้นรูปมีลักษณะดังนี้: การขึ้นรูปแบบเบื้องต้นของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป, การดูดฝุ่น (ถ้าจำเป็น), การฉีดสื่อการทำงานเข้าไปในการเจาะแบบยืดหยุ่นของห้องกด, การบ่ม ในสภาวะการผลิตจำนวนมาก วิธีการนี้ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็งแรงและความหนาแน่นสูง
วิธีการขึ้นรูปแบบแข็ง
เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ที่มีความแม่นยำด้านมิติสูง รูปทรงเรขาคณิต และตำแหน่งสัมพันธ์ของพื้นผิวที่มีคุณภาพสูงและความสะอาดของพื้นผิวทั้งภายนอกและภายใน ขอแนะนำให้ใช้วิธีการขึ้นรูปแบบแข็ง
ในระหว่างการขึ้นรูปแข็ง ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของโครงสร้างของรูปทรงของผลิตภัณฑ์ ความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกลของวัสดุสำเร็จรูปจะไม่เหมือนกันเสมอไป แต่ระดับของตัวบ่งชี้เหล่านี้ค่อนข้างสูง เนื่องจากความแข็งแรงเชิงกลของชิ้นส่วนไม่ ด้อยกว่าความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการปั้นแบบยืดหยุ่นมาก อย่างไรก็ตาม ด้วยการขึ้นรูปแบบแข็ง ราคาของอุปกรณ์เทคโนโลยีจึงค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้วิธีนี้กับการผลิตแบบเป็นชุดและขนาดใหญ่
เกณฑ์ทางโครงสร้างและคุณสมบัติทางกลของพลาสติกในระหว่างการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์แบบแข็งขึ้นอยู่กับประเภทของการเสริมแรงและสารยึดเกาะที่ใช้ การกำหนดค่าของผลิตภัณฑ์ และพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีของกระบวนการขึ้นรูปและการบ่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การกำหนดค่าของผลิตภัณฑ์มีผลกระทบโดยตรงต่อขนาดของแรงกดสัมผัส (รูปที่ 8)
ข้าว. 8. แผนภาพเทคโนโลยีของฮาร์ด
การปั้นโดยใช้ซึลากะ
ในระหว่างการเคลื่อนไหวการทำงานขององค์ประกอบการขึ้นรูปแข็งซึ่งตรงกันข้ามกับการเจาะแบบเมทริกซ์ซึ่งมักเรียกว่าสึลากาปริมาณแรงดันสัมผัสที่ต้องการจะถูกสร้างขึ้น เอ็น- ยิ่งไปกว่านั้นถ้าเราสมมุติว่าองค์ประกอบแนวตั้งของความดันนี้ ถามจะเป็นค่าคงที่ในส่วนแนวนอนใดๆ เช่น ถาม= const ตามความสูงของผลิตภัณฑ์ จากนั้นแรงกดสัมผัสที่ตั้งฉากกับผนังที่ขึ้นรูปจะขึ้นอยู่กับมุม γ ที่เกิดจากเส้นปกติกับพื้นผิวของสึลากิและระนาบส่วนแนวนอน:
ดังนั้นเนื่องจากการพึ่งพาอาศัยกัน เอ็นขึ้นอยู่กับรูปทรงของชิ้นส่วนและความแปรปรวนแม้ภายในพื้นผิวเดียวกัน ควรใช้แรงดันสัมผัสของการขึ้นรูปแข็ง q ในการฉายภาพแนวนอนของพื้นผิวการขึ้นรูปเป็นพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยี ส:
ที่ไหน ร- แรงที่กระทำต่อซึลากะ
ด้วยอุณหภูมิการขึ้นรูปที่เพิ่มขึ้น ทีความสามารถในการขึ้นรูปดีขึ้นปริมาณความพยายามลดลง ร และการขึ้นรูปแรงกดสัมผัสในแผน ถามเนื่องจากเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความหนืดทางเทคโนโลยีและการทำงานร่วมกันของสารยึดเกาะจะลดลง แต่คุณภาพของการทำให้มีขึ้นและการสลายตัวอัตโนมัติจะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิสูงในการขึ้นรูป เนื่องจากมีความหนืดต่ำ จึงเป็นไปได้ที่จะบีบสารยึดเกาะออกจากโครงสร้างของวัสดุและลดเปอร์เซ็นต์ในพลาสติกได้ ด้วยเหตุผลเดียวกัน การบีบอัดของเหล็กเสริม ความหนาแน่นไม่เท่ากัน และคุณสมบัติทางกลที่แตกต่างกันมากขึ้นในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจึงเป็นไปได้ ดังนั้น จะต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างเคร่งครัด โดยขึ้นอยู่กับประเภทของสารยึดเกาะ การเสริมแรง แรงกดในการขึ้นรูป และรูปทรงของผลิตภัณฑ์ ขนาดของแรงกดสัมผัสของการขึ้นรูปแข็งมีอิทธิพลอย่างมากต่อความหนาแน่นและความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์
การอัดขึ้นรูปโดยใช้ซึลากาแบบแข็ง
เมื่อทำการอัดขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ จะใช้แม่พิมพ์แข็งประเภทลบและบวก พื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์ถูกปกคลุมด้วยชั้น ป้องกันกาวตัวแทนปล่อยหรือฟิล์ม จากนั้นพื้นผิวของแม่พิมพ์ที่เตรียมไว้ในลักษณะนี้จะถูกปิดด้วยชั้นสารยึดเกาะที่เท่ากัน สามารถเพิ่มเม็ดสีลงในสารยึดเกาะได้เนื่องจากชั้นนี้เป็นของตกแต่ง ซึ่งจะช่วยให้คุณได้พื้นผิวมันเงาที่ดีในสีที่ต้องการ หลังจากนั้นไม่กี่นาทีจะมีการใช้ชั้นของสารยึดเกาะซึ่งมีชั้นเสริมหรือฟิลเลอร์วางอยู่ จากนั้นโดยใช้หน้าสัมผัสหรือวิธีอื่น จะได้ช่องว่างที่เตรียมไว้แล้วและติดตั้งในแม่พิมพ์
ฟิล์มกระดาษแก้วถูกวางบนพื้นผิวเปิดของมวลและวางชั้นระบายน้ำที่แยกออกในรูปแบบของผ้ายางหรือฝาครอบที่ทำขึ้นเป็นพิเศษ จากนั้นจึงติดตั้งสึลากาโลหะแข็ง ซึ่งพื้นผิวการทำงานจะทำซ้ำโปรไฟล์และขนาดของพื้นผิวที่สอดคล้องกันของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของแม่พิมพ์ ผลิตภัณฑ์ และการหดตัว เป็นต้น สำหรับการขึ้นรูปขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ จะทราบวิธีการโหลดโดยใช้ฝาครอบสุญญากาศหรือวิธีนึ่งความดัน ในทั้งสองกรณี จะมีการติดตั้งและปิดผนึกฝาครอบยางที่ทำไว้ตามแนวด้านนอกของสึลากิ ในรูปแบบนี้ ส่วนประกอบจะถูกป้อนเข้าไปในหม้อนึ่งความดัน จากนั้นแรงดันในการขึ้นรูปแบบแข็งจะเท่ากับแรงดันของตัวกลางทำงานในหม้อนึ่งความดัน กล่าวคือ ถาม=ถาม n.
อย่างไรก็ตาม เพื่อปรับปรุงคุณภาพของการขึ้นรูป ความหนาแน่นและความแน่นของโครงสร้าง ปรับปรุงความสะอาดของพื้นผิวภายนอกของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล ขอแนะนำให้ใช้การทำให้ปริมาตรของแม่พิมพ์เป็นสุญญากาศพร้อมกับความดันในหม้อนึ่งความดัน
การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปล่วงหน้า
การอัดขึ้นรูปขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์
การบ่ม
เมื่อการอัดขึ้นรูปเสร็จสิ้นโดยใช้วิธีสุญญากาศ จะมีการสร้างสุญญากาศขนาด 400-500 มม. ไว้ใต้ฝาครอบซีล .r.t.st- ทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง ทนทาน และแม่นยำโดยมีความหนาของผนังเพียงเล็กน้อย เนื่องจากด้วยเหตุนี้ จึงทำให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างมีความหนาแน่นสูงเพียงพอ ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวหลังจากการบีบอัดและการบ่มแล้ว จะมีความแม่นยำของมิติและความสะอาดของพื้นผิวสูง
เพื่อเพิ่มความแม่นยำของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปโดยใช้วิธีอัด จำเป็นต้องควบคุมเกณฑ์สำหรับการขึ้นรูปล่วงหน้า (ขนาด ความหนาแน่น ฯลฯ) และพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีของการขึ้นรูปขั้นสุดท้ายอย่างเคร่งครัด รวมถึงใช้แรงอัดสูงและควบคุมการทำงาน การเคลื่อนไหวของซึลากิระหว่างการปั้น
วิธีการขึ้นรูปแบบแข็งในแม่พิมพ์แบบปิด
เมื่อความต้องการความแม่นยำด้านมิติและรูปทรงเรขาคณิตเพิ่มขึ้นบนผลิตภัณฑ์ ขอแนะนำให้ใช้วิธีการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปแบบแห้งในแม่พิมพ์แยกส่วนแบบแข็ง ตามด้วยการทำให้วัสดุมีขึ้นโดยการปั๊มหรือฉีดสารยึดเกาะลงในวัสดุปิด แม่พิมพ์ ในทางเทคโนโลยีทำได้ดังนี้ ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปทำจากการเสริมแรง (หรือฟิลเลอร์) ในรูปของผลิตภัณฑ์ เพื่อรักษารูปร่างให้กับผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป จึงมีการเพิ่มสารยึดเกาะหลายเปอร์เซ็นต์ลงในโครงสร้างเพื่อผูกเส้นใยเสริมแรง ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่แห้งจะถูกติดตั้งในแม่พิมพ์ โดยพื้นผิวการทำงานจะถูกเคลือบไว้ล่วงหน้า ป้องกันกาวองค์ประกอบ. หลังจากปิดแม่พิมพ์ ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่เป็นเส้นใยจะถูกปิดล้อมด้วยปริมาตรแข็งพร้อมขนาดและรูปทรงที่มีความแม่นยำสูง จากนั้น อากาศจะถูกเอาออกจากแม่พิมพ์ และช่องว่างระหว่างพื้นผิวกับเส้นใยของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปจะถูกเติมด้วยสารยึดเกาะโพลีเมอร์ (โดยวิธีการฉีดหรือการดูด)
ตามรูปแบบการทำให้มีขึ้นด้วยการดูดสุญญากาศ จำเป็นต้องมีการปิดผนึกแม่พิมพ์อย่างเหมาะสม ภายใต้อิทธิพลของสุญญากาศ อากาศส่วนใหญ่จะถูกกำจัดออกจากแม่พิมพ์ก่อน จากนั้นดูดสารยึดเกาะของเหลวเข้าไปจนทำให้มวลทั้งหมดของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปอิ่มตัวและเริ่มไหลผ่านข้อต่อท่อระบายน้ำ ข้อต่อที่เชื่อมต่อปั๊มสุญญากาศจะอยู่ที่จุดสูงสุดของแม่พิมพ์ สารยึดเกาะจะถูกส่งผ่านท่อจากภาชนะพิเศษไปยังจุดต่ำสุด หลังจากการชุบแล้ว ชุดประกอบจะถูกส่งไปบ่มด้วยความร้อน
ในรูป รูปที่ 9 แสดงรูปแบบการชุบผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปโดยใช้วิธีการฉีดสารยึดเกาะ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการเผาสารยึดเกาะได้อะไรและการบ่มด้วยความเย็น
ข้าว. 9. การปั้นแบบปิดแข็ง
แบบฟอร์มวิธีการบีบอัด
ในกรณีนี้ภายใต้อิทธิพลของอากาศอัดหรือวิธีการอื่นเรซินที่มีตัวเริ่มต้นจะถูกปั๊มเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์แบบปิดในส่วนลึกจุดต่ำสุดของมัน มีการชุบมวลเส้นใยของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปโพลี การวัดเรซินที่มีการรวมอากาศ (ฟอง) จะถูกปั๊มผ่านข้อต่อท่อน้ำทิ้งที่ติดตั้งไว้ที่จุดสูงสุดของแม่พิมพ์จนกระทั่งฟองอากาศหายไปหมด
หลังจากนั้น ส่วนผสมที่มีคันเร่งและตัวเริ่มต้นจะถูกป้อนเข้าไปในแม่พิมพ์ สารยึดเกาะจะแทนที่เรซินส่วนก่อนหน้าและจัดเตรียมไว้ การทำให้วัสดุมีความซื่อสัตย์
ดังนั้นโครงสร้างทางเทคโนโลยีของการขึ้นรูปแบบแข็ง ชิ้นส่วนขนาดใหญ่รูปแบบปิดพร้อมระบบฉีดเคลือบสารยึดเกาะสามารถแสดงได้ดังนี้: รูปร่างเบื้องต้นของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป; วิธีการทำให้มีการฉีด ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่มีสารยึดเกาะในรูปแบบปิด การบ่ม
วิธีนี้ทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำด้านมิติและรูปทรงเรขาคณิตสูง และมีความสะอาดพื้นผิวสูง อ๊อดอย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปในลักษณะนี้จะมีความหนาแน่นของโครงสร้างและคุณสมบัติทางกลที่ไม่สม่ำเสมอ ความเข้มแข็งดังกล่าว ผลิตภัณฑ์ด้อยกว่าชิ้นส่วนที่คล้ายกันที่ผลิตโดยใช้วิธีเชิงพาณิชย์การอัดนึ่งความดันแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่นและการขึ้นรูปแบบห้องกด
ข้อเสียของวิธีนี้คือซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงพลังของอุปกรณ์เทคโนโลยีที่ใช้
ขดลวดไฟเบอร์
การพันเส้นใยเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างง่าย โดยพันวัสดุเสริมแรงในรูปแบบของการพันแบบต่อเนื่อง (ลากจูง) หรือเส้นใย (เส้นด้าย) บนแกนหมุนที่หมุนได้ กลไกพิเศษที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วซิงโครไนซ์กับการหมุนของแมนเดรลจะควบคุมมุมของขดลวดและตำแหน่งของวัสดุเสริมแรง มันสามารถพันรอบแมนเดรลเป็นแถบที่อยู่ติดกันหรือในรูปแบบซ้ำๆ จนกระทั่งพื้นผิวของแมนเดรลถูกปกคลุมจนหมด ชั้นที่ตามมาจะถูกนำไปใช้ในมุมการม้วนเดียวกันหรือต่างกันจนกว่าจะได้ความหนาตามที่ต้องการ มุมของการพันอาจแตกต่างกันตั้งแต่เล็กมาก - ตามยาว - ถึงใหญ่ - เส้นรอบวง เช่น ประมาณ 90° สัมพันธ์กับแกนของแมนเดรลด้วยการม้วนแบบ "เปียก" เครื่องผูกจะถูกใช้ในระหว่างกระบวนการม้วน การม้วนแบบ "แห้ง" ขึ้นอยู่กับการใช้การม้วนแบบเร่ร่อนที่ชุบไว้ล่วงหน้าด้วยเรซิน - พรีเพก โดยทั่วไป การบ่มจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงโดยไม่มีแรงกดมากเกินไป และขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการคือการนำผลิตภัณฑ์ออกจากแกนหมุน
กระบวนการพื้นฐานมีหลายรูปแบบ ซึ่งแตกต่างกันอย่างมากในลักษณะของการพัน คุณสมบัติการออกแบบ การผสมผสานวัสดุ และประเภทของอุปกรณ์ โครงสร้างจะต้องถูกบาดแผลเหมือนพื้นผิวของการปฏิวัติ แม้ว่าภายในขอบเขตที่กำหนด โครงสร้างอื่นๆ สามารถเกิดขึ้นได้โดยการบีบอัดส่วนที่เป็นบาดแผลที่ยังไม่หายภายในแม่พิมพ์ปิด โครงสร้างสามารถรับได้ในรูปของกระบอกสูบท่อหรือท่อเรียบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่หลายเซนติเมตรถึงหลายเมตร การม้วนยังสามารถใช้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างเป็นทรงกลม ทรงกรวย และรูปทรงเนื้อที่ เพื่อให้ได้ภาชนะรับแรงดันและถัง จะต้องใส่ฝาปิดปลายเข้าไปในขดลวด
วัสดุเสริมแรงต่อเนื่องเกือบทุกชนิดเหมาะสำหรับการพัน และวัสดุหลักสำหรับเมทริกซ์คืออีพอกซี เรซินโพลีเอสเตอร์ และโพลีเมอร์ไวนิลเอสเตอร์ เครื่องจักรประเภทต่างๆ ที่ใช้สำหรับการพัน: ตั้งแต่เครื่องกลึงชนิดต่างๆ และเครื่องขับเคลื่อนด้วยโซ่ ไปจนถึงหน่วยคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งมีการเคลื่อนที่สามหรือสี่แกน
กระบวนการคดเคี้ยว วิธีการและรูปแบบการม้วน
การม้วนที่แพร่หลายมากที่สุดคือการพันสองประเภทหลัก: เสาและเกลียว ซึ่งแต่ละประเภทมีการจัดเรียงเส้นใยที่มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ด้วยการพันเสา (ระนาบ) แมนเดรลจะยังคงอยู่กับที่ ในขณะที่อุปกรณ์ป้อนไฟเบอร์แบบคันโยกจะหมุนสัมพันธ์กับแกนตามยาวที่มุมเอียงที่กำหนด หลังจากการหมุนแต่ละครั้ง แกนหมุนจะเคลื่อนไปข้างหน้าเป็นระยะทางที่สอดคล้องกับความกว้างหนึ่งแถบของแถบไฟเบอร์ โครงการนี้เรียกว่าการม้วนเสาชั้นเดียว (รูปที่ 10) แถบไฟเบอร์ถูกวางจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งชั้นที่เสร็จแล้วประกอบด้วยสองเท่าในทิศทางตรงกันข้ามกับมุมที่คดเคี้ยว
ข้าว. 10. ขดลวดเสาชั้นเดียว
ในการพันเกลียว แมนเดรลจะหมุนอย่างต่อเนื่องในขณะที่แคร่ที่ป้อนไฟเบอร์ไปกลับ ความเร็วการเคลื่อนที่ของแคร่และความเร็วการหมุนของแมนเดรลจะถูกเลือกเพื่อให้แน่ใจว่าได้มุมของขดลวดที่ระบุ ในกรณีนี้การพันเกลียวมักจะกลายเป็นแบบหลายรอบ หลังจากการม้วนครั้งแรก แถบไฟเบอร์จะไม่ติดกัน ต้องทำหลายรอบเพื่อให้ได้รูปแบบการทำซ้ำ วงจรขดลวดนี้แสดงในรูปที่ 11
นอกจากนี้ยังใช้วิธีการม้วนแบบอื่นด้วย
ขดลวดเส้นรอบวง ชั้นเส้นรอบวงหรือวงกลมมีแผลที่มุมใกล้กับ 90° และในการปฏิวัติครั้งหนึ่ง ตัวป้อนจะเลื่อนไปตามความกว้างของแถบ เลเยอร์นี้ถือว่าประกอบด้วยการเพิ่มหนึ่งครั้ง ชั้นเซอร์ราวด์สามารถนำไปใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งหรือเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับแต่ละพื้นที่วิกฤตของกระบอกสูบได้
คดเคี้ยวตามยาว คำนี้หมายถึงการม้วนมุมต่ำซึ่งอาจเป็นแบบระนาบหรือแบบเกลียว เมื่อผลิตภาชนะรับแรงดันแบบปิด มุมต่ำสุดจะถูกกำหนดโดยขนาดของรูเสาที่ปลายทั้งสองข้าง
ข้าว. 11. แผนภาพขดลวดสกรูเกลียว:
1 - แมนเดรล; 2 - เทปพัน; 3 - ม้วนเทป
กำลังโหลด...
