Сыравіна кампазітных матэрыялаў уключае смалу, валакно і асноўны матэрыял і г.д.Ёсць шмат варыянтаў, і кожны матэрыял мае сваю ўнікальную трываласць, калянасць, цвёрдасць і тэрмаўстойлівасць, яго кошт і прадукцыйнасць таксама розныя.
Тым не менш, кампазітны матэрыял у цэлым, яго канчатковыя характарыстыкі звязаны не толькі са смалянай матрыцай і валокнамі (і асноўным матэрыялам у сэндвіч-структуры), але і цесна звязаны з метадам праектавання і працэсам вытворчасці матэрыялаў у структуры .
У гэтым артыкуле будуць прадстаўлены метады вытворчасці кампазітных матэрыялаў, якія звычайна выкарыстоўваюцца, асноўныя фактары, якія ўплываюць на кожны метад, і спосабы выбару сыравіны для розных працэсаў.
Апісанне метаду:Працэс фармавання, пры якім здробнены армаваны валакном матэрыял і сістэма смалы распыляюцца ў форму адначасова, а затым отверждаются пад нармальным ціскам з адукацыяй тэрмарэактыўнага кампазітнага прадукту.
выбар матэрыялу:
Смала: у асноўным поліэстэр
Валакно: грубая пража са шкловалакна
Асноўны матэрыял: Няма, трэба спалучаць з ламінатам асобна
Асноўная перавага:
1) Майстэрства мае доўгую гісторыю
2) Нізкі кошт, хуткая кладка валакна і смалы
3) Нізкі кошт формы
Асноўныя недахопы:
1) Ламініраваная дошка лёгка сфармаваць вобласць, узбагачаную смалой, і вага адносна высокая
2) Можна выкарыстоўваць толькі нарэзаныя валакна, што моцна абмяжоўвае механічныя ўласцівасці ламінату
3) Каб палегчыць распыленне, глейкасць смалы павінна быць дастаткова нізкай, каб страціць механічныя і цеплавыя ўласцівасці кампазітнага матэрыялу
4) Высокае ўтрыманне стыролу ў распыляемай смале азначае большую патэнцыйную небяспеку для аператараў, а нізкая глейкасць азначае, што смала лёгка пранікае ў рабочую вопратку супрацоўнікаў і непасрэдна кантактуе са скурай
5) Канцэнтрацыя стыролу, які вылятае ў паветры, цяжка адпавядаць заканадаўчым патрабаванням
тыповае прымяненне:
Простыя агароджы, канструкцыйныя панэлі з нізкай нагрузкай, такія як кузавы кабрыялетаў, абцякальнікі грузавікоў, ванны і невялікія лодкі
Апісанне метаду:Ўручную прахарчуйце валакна смалой.Валакна можна ўмацаваць пляценнем, пляценнем, шыццём або злучэннем.Нанясенне ўручную звычайна робіцца валікамі або пэндзлямі, а потым смала выціскаецца гумовым валікам, каб пранікнуць у валакна.Ламінаты былі отверждены пад нармальным ціскам.
выбар матэрыялу:
Смала: не патрабуецца, эпаксідная смала, поліэстэр, полівінілавы эфір, фенольная смала прымальныя
Валакно: няма патрабаванняў, але араміднае валакно з большай базавай масай цяжка пракрасціся ўручную
Асноўны матэрыял: няма патрабаванняў
Асноўная перавага:
1) Майстэрства мае доўгую гісторыю
2) Лёгка вучыцца
3) Калі выкарыстоўваецца смала, якая отверждается пры пакаёвай тэмпературы, кошт формы нізкі
4) Вялікі выбар матэрыялаў і пастаўшчыкоў
5) Высокае ўтрыманне валакна, выкарыстоўваныя валакна даўжэй, чым працэс распылення
Асноўныя недахопы:
1) Змешванне смалы, утрыманне смалы і якасць ламінату цесна звязаны з кваліфікацыяй аператараў, складана атрымаць ламінат з нізкім утрыманнем смалы і нізкай сітаватасцю
2) Небяспека смалы для здароўя і бяспекі.Чым меншая малекулярная маса смалы для ручнога нанясення, тым большая патэнцыйная пагроза здароўю.Чым ніжэй глейкасць, тым лягчэй смала пранікае ў рабочую вопратку супрацоўнікаў і непасрэдна кантактуе са скурай
3) Калі добрае вентыляцыйнае абсталяванне не ўстаноўлена, канцэнтрацыя стыролу, які вылятае з поліэстэру і полівінілавага эфіру ў паветра, цяжка адпавядаць заканадаўчым патрабаванням
4) Глейкасць смалы для ручнога нанясення павінна быць вельмі нізкай, таму ўтрыманне стыролу або іншых растваральнікаў павінна быць высокім, што прывядзе да страты механічных/тэрмічных уласцівасцей кампазітнага матэрыялу.
Тыповыя вобласці прымянення:стандартныя лопасці ветравых турбін, серыйныя лодкі, архітэктурныя мадэлі
Апісанне метаду:Працэс вакуумнага пакета з'яўляецца пашырэннем вышэйзгаданага працэсу ручной кладкі, гэта значыць пласт поліэтыленавай плёнкі запячатваецца на прэс-форму для вакуумавання ўкладзенага ўручную ламінату, і для дасягнення ламінату прыкладваецца атмасферны ціск эфект выцяжкі і ўшчыльнення.Для паляпшэння якасці кампазітных матэрыялаў.
выбар матэрыялу:
Смала: у асноўным эпаксідная і фенольная смала, поліэстэр і полівінілавы эфір не падыходзяць, таму што яны ўтрымліваюць стырол, які выпарваецца ў вакуумны помпа
Валакно: няма патрабаванняў, нават валакна з вялікай базавай масай можна намачыць пад ціскам
Асноўны матэрыял: няма патрабаванняў
Асноўная перавага:
1) Можна дасягнуць больш высокага ўтрымання клятчаткі, чым стандартны працэс ручной кладкі
2) Сітаватасць ніжэй, чым пры стандартным ручным працэсе кладкі
3) Ва ўмовах адмоўнага ціску поўны паток смалы паляпшае ступень змочвання валокнаў.Вядома, частка смалы будзе паглынута вакуумнымі расходнымі матэрыяламі
4) Здароўе і бяспека: Працэс вакуумнага мяшка можа паменшыць выкід лятучых рэчываў падчас отвержденія
Асноўныя недахопы:
1) Дадатковыя працэсы павялічваюць кошт працоўнай сілы і матэрыялаў аднаразовага вакуумнага мяшка
2) Больш высокія тэхнічныя патрабаванні да аператараў
3) Кантроль змешвання смалы і ўтрымання смалы ў значнай ступені залежыць ад кваліфікацыі аператара
4) Нягледзячы на тое, што вакуумны мяшок памяншае выкід лятучых рэчываў, пагроза здароўю аператара ўсё яшчэ вышэй, чым у працэсе ўлівання або прэпрэга.
Тыповыя вобласці прымянення:буйнамаштабныя аднаразовыя яхты абмежаванай серыі, дэталі гоначных аўтамабіляў, злучэнне асноўных матэрыялаў у суднабудаванні
Deyang Yaosheng Composite Material Co., Ltd.з'яўляецца прафесійнай кампаніяй, якая вырабляе розныя вырабы са шкловалакна.Кампанія ў асноўным вырабляе роўінг са шкловалакна, мат з сечаных нітак са шкловалакна, тканіну са шкловалакна/тканіну роўінг/марскую тканіну і г. д. Калі ласка, не саромейцеся звяртацца да нас.
Тэл.: +86 15283895376
Whatsapp: +86 15283895376
Email: yaoshengfiberglass@gmail.com
Апісанне метаду:Працэс намотвання ў асноўным выкарыстоўваецца для вытворчасці полых, круглых або авальных структурных дэталяў, такіх як трубы і рэзервуары.Пасля таго, як пучок валокнаў прасякнуты смалой, ён намотваецца на апраўку ў розных напрамках, і працэс кантралюецца намотальнай машынай і хуткасцю апраўкі.
выбар матэрыялу:
Смала: не патрабуецца, напрыклад, эпаксідная смала, поліэстэр, полівінілаэфір, фенольная смала і г.д.
Валакно: не патрабуецца, непасрэдна выкарыстоўвайце пучок валокнаў шпуляркі, не трэба ткаць або зашываць тканіну з валакна
Асноўны матэрыял: няма патрабаванняў, але абалонка звычайна ўяўляе сабой аднаслаёвы кампазітны матэрыял
Асноўная перавага:
1) Хуткасць вытворчасці высокая, і гэта эканамічны і разумны метад слаёў
2) Утрыманне смалы можна кантраляваць, вымяраючы колькасць смалы, якую пераносіць пучок валокнаў, які праходзіць праз рэзервуар для смалы
3) Мінімізацыя кошту валакна, адсутнасць прамежкавага працэсу пляцення
4) Канструкцыйныя характарыстыкі выдатныя, таму што лінейныя пучкі валокнаў можна ўкладваць у розных напрамках нагрузкі
Асноўныя недахопы:
1) Гэты працэс абмежаваны круглымі полымі структурамі
2) Валакна няпроста дакладна размясціць уздоўж восевага напрамку кампанента
3) Кошт прэс-формы апраўкі для вялікіх канструкцыйных дэталяў адносна высокая
4) Знешняя паверхня канструкцыі не з'яўляецца паверхняй формы, таму эстэтыка дрэнная
5) Пры выкарыстанні смалы з нізкай глейкасцю неабходна звярнуць увагу на хімічныя характарыстыкі і паказчыкі аховы здароўя і бяспекі
Тыповыя вобласці прымянення:рэзервуары для захоўвання хімічных рэчываў і трубы падачы, цыліндры, дыхальныя бакі для пажарных
Апісанне метаду:Пучок валакна, выцягнуты з шпуляркі, апускаецца і праходзіць праз награвальную пласціну, і смала пранікае ў валакно на награвальнай пліце, і ўтрыманне смалы кантралюецца, і, нарэшце, матэрыял отверждается ў неабходнай форме;гэты отвержденный прадукт з фіксаванай формай механічна разразаецца на розныя даўжыні.Валакна таксама могуць трапляць у нагрэтую пліту ў іншых напрамках, чым 0 градусаў.
Пултрузія - гэта бесперапынны вытворчы працэс, і папярочны перасек прадукту звычайна мае фіксаваную форму, якая дазваляе нязначныя змены.Зафіксуйце папярэдне вільготны матэрыял, які праходзіць праз гарачую пліту, і раскладзеце яго ў форму для неадкладнага зацвярдзення.Хоць гэты працэс мае дрэнную бесперапыннасць, ён можа змяніць форму папярочнага перасеку.
выбар матэрыялу:
Смала: звычайна эпаксідная смала, поліэфір, полівінілэфір і фенольная смала і г.д.
Абалоніна: не патрабуецца
Асноўны матэрыял: звычайна не выкарыстоўваецца
Асноўная перавага:
1) Хуткасць вытворчасці высокая, і гэта эканамічны і разумны спосаб папярэдняга змочвання і отвержденія матэрыялаў
2) Дакладны кантроль утрымання смалы
3) Мінімізацыя кошту валакна, адсутнасць прамежкавага працэсу пляцення
4) Выдатныя структурныя характарыстыкі, таму што пучкі валокнаў размешчаны па прамой лініі і аб'ёмная доля валакна высокая
5) Вобласць інфільтрацыі валакна можа быць цалкам зачынена, каб паменшыць вылучэнне лятучых рэчываў
Асноўныя недахопы:
1) Гэты працэс абмяжоўвае форму папярочнага перасеку
2) Кошт награвальнай пліты адносна высокі
Тыповыя вобласці прымянення:Бэлькі і фермы для канструкцый дамоў, мастоў, лесвіц і агародж
6. Ліццё для пераносу смалы (RTM)
Апісанне метаду:Выкладзеце сухія валакна ў ніжнюю форму, загадзя прыцісніце, каб валакна як мага больш адпавядалі форме формы, і злучыце іх;затым замацуеце верхнюю форму на ніжняй форме, каб сфармаваць паражніну, а затым увядзіце смалу ў паражніну формы.
Звычайна выкарыстоўваецца вакуумная ін'екцыя смалы і інфільтрацыя валокнаў, а менавіта працэс улівання смалы з дапамогай вакууму (VARI).Пасля завяршэння інфільтрацыі валакна клапан для ўвядзення смалы зачыняецца і кампазіт отверждается.Ін'екцыі смалы і отвержденія можна рабіць пры пакаёвай тэмпературы або пры награванні.
выбар матэрыялу:
Смала: звычайна эпаксідная смала, поліэстэр, полівінілэфір і фенольная смала, бісмалеімідная смала можа выкарыстоўвацца пры высокай тэмпературы
Абалоніна: не патрабуецца.Сшытыя валакна больш падыходзяць для гэтага працэсу, таму што шчыліны ў пучках валокнаў палягчаюць перанос смалы;ёсць спецыяльна распрацаваныя валакна для палягчэння патоку смалы
Асноўны матэрыял: сотавая пена не падыходзіць, таму што соты будуць запоўнены смалой, і ціск прывядзе да згортвання пены
Асноўная перавага:
1) Высокая аб'ёмная доля валакна і нізкая сітаватасць
2) Паколькі смала цалкам герметычная, яна з'яўляецца здаровай і бяспечнай, а працоўнае асяроддзе чыстае і акуратнае
3) Скарачэнне выкарыстання працоўнай сілы
4) Верхняя і ніжняя бакі канструктыўнай часткі ўяўляюць сабой паверхні формы, якія лёгка паддаюцца наступнай апрацоўцы паверхні
Асноўныя недахопы:
1) Форма, якая выкарыстоўваецца разам, дарагая, і, каб вытрымаць большы ціск, яна цяжкая і адносна грувасткая
2) Абмежаваны вытворчасцю дробных дэталяў
3) Неўвільготненыя ўчасткі могуць з'яўляцца, што прыводзіць да вялікай колькасці лому
Тыповыя вобласці прымянення:невялікія і складаныя касмічныя шатлы і аўтазапчасткі, сядзенні ў цягніках
7. Іншыя перфузионные працэсы - SCRIMP, RIFT, VARTM і інш.
Апісанне метаду:Пакладзеце сухія валакна такім жа чынам, як і ў працэсе RTM, затым пакладзеце раздзяляльную тканіну і дрэнажную сетку.Пасля завяршэння кладкі яе цалкам герметызуюць вакуумным пакетам, і калі вакуум дасягае пэўнага патрабавання, смала ўводзіцца ва ўсю структуру кладкі.Размеркаванне смалы ў ламінаце дасягаецца шляхам накіравання патоку смалы праз накіроўвалую сетку, і, нарэшце, сухія валакна цалкам прасочваюцца зверху ўніз.
выбар матэрыялу:
Смала: звычайна эпаксідная, поліэфірная, полівінілаэфірная смала
Абалоніна: любая звычайная абалоніна.Сшытыя валакна лепш падыходзяць для гэтага працэсу, паколькі шчыліны ў пучках валокнаў паскараюць перанос смалы
Матэрыял стрыжня: сотавы пенапласт не ўжываецца
Асноўная перавага:
1) Тое самае, што і працэс RTM, але толькі адзін бок з'яўляецца паверхняй формы
2) Адзін бок формы - гэта вакуумны мяшок, які значна эканоміць кошт формы і зніжае патрабаванні да формы, каб вытрымліваць ціск
3) Вялікія канструктыўныя часткі таксама могуць мець высокую аб'ёмную долю валакна і нізкую сітаватасць
4) Для гэтага працэсу пасля мадыфікацыі можа быць выкарыстана стандартная ручная ліцейная форма
5) Сэндвіч канструкцыю можна ляпіць за адзін раз
Асноўныя недахопы:
1) Для вялікіх збудаванняў працэс адносна складаны, і рамонту не пазбегнуць
2) Глейкасць смалы павінна быць вельмі нізкай, што таксама зніжае механічныя ўласцівасці
3) Неўвільготненыя ўчасткі могуць з'яўляцца, што прыводзіць да вялікай колькасці лому
Тыповыя вобласці прымянення:Доследная вытворчасць малых лодак, панэляў кузаваў для цягнікоў і грузавікоў, лопасцей ветракоў
8. Прэпрэг - аўтаклаўны працэс
Апісанне метаду:Валакно або валакністая тканіна папярэдне прасякнуты вытворцам матэрыялу смалой, якая змяшчае каталізатар, а метад вытворчасці - гэта метад высокай тэмпературы і высокага ціску або метад растварэння ў растваральніку.Каталізатар знаходзіцца ў латэнтным стане пры пакаёвай тэмпературы, што дае матэрыялу тэрмін захоўвання ў некалькі тыдняў ці месяцаў пры пакаёвай тэмпературы;астуджэнне можа падоўжыць тэрмін прыдатнасці.
Прэпрэг можна ўкладваць уручную або машынна на паверхню формы, затым накрываць у вакуумны пакет і награваць да 120-180°C.Пасля награвання смала можа зноў цячы і ў канчатковым выніку зацвярдзець.Для аказання дадатковага ціску на матэрыял, звычайна да 5 атмасфер, можна выкарыстоўваць аўтаклаў.
выбар матэрыялу:
Смала: звычайна могуць выкарыстоўвацца эпаксідная, поліэфірная, фенольная смала, устойлівая да высокіх тэмператур, такая як поліімід, эфір цыянату і бісмалеімід.
Абалоніна: не патрабуецца.Можна выкарыстоўваць пучок валокнаў або тканіну з валокнаў
Асноўны матэрыял: няма патрабаванняў, але пенапласт павінен быць устойлівым да высокай тэмпературы і высокага ціску
Асноўная перавага:
1) Стаўленне смалы да ацвярджальніка і ўтрыманне смалы дакладна ўсталёўваюцца пастаўшчыком, вельмі лёгка атрымаць ламінат з высокім утрыманнем валакна і нізкай сітаватасцю
2) Матэрыял мае выдатныя характарыстыкі для здароўя і бяспекі, а працоўнае асяроддзе чыстае, што дазваляе зэканоміць аўтаматызацыю і працоўныя выдаткі
3) Кошт валокнаў аднанакіраванага матэрыялу зведзены да мінімуму, і не патрабуецца прамежкавы працэс для перапляцення валокнаў у тканіну
4) Вытворчы працэс патрабуе смалы з высокай глейкасцю і добрай змочванасцю, а таксама з аптымізаванымі механічнымі і тэрмічнымі ўласцівасцямі
5) Падаўжэнне працоўнага часу пры пакаёвай тэмпературы азначае, што таксама лёгка дасягнуць структурнай аптымізацыі і кладкі складаных формаў
6) Патэнцыйная эканомія аўтаматызацыі і працоўных выдаткаў
Асноўныя недахопы:
1) Кошт матэрыялаў павялічваецца, але гэта непазбежна, каб адпавядаць патрабаванням прыкладання
2) Для завяршэння отвержденія патрабуецца аўтаклаў, які мае высокі кошт, працяглы час працы і абмежаванні па памеры
3) Форма павінна вытрымліваць высокую тэмпературу працэсу, і асноўны матэрыял прад'яўляе тыя ж патрабаванні
4) Для больш тоўстых дэталяў пры кладцы прэпрэгаў неабходны папярэдні вакуум, каб ліквідаваць прамежкавыя бурбалкі паветра
Тыповыя вобласці прымянення:канструктыўныя часткі касмічных шатлаў (напрыклад, крылы і хвасты), гоначныя аўтамабілі F1
9. Прэпрэг - неаўтаклаўны працэс
Апісанне метаду:Працэс вытворчасці прэпрэга пры нізкай тэмпературы цвярдзення сапраўды такі ж, як і прэпрэга ў аўтаклаве, розніца ў тым, што хімічныя ўласцівасці смалы дазваляюць яго цвярдзець пры тэмпературы 60-120°C.
Для нізкатэмпературнага отвержденія 60°C працоўны час матэрыялу складае ўсяго адзін тыдзень;для высокатэмпературных каталізатараў (>80°C) працоўны час можа дасягаць некалькіх месяцаў.Цякучасць сістэмы смалы дазваляе цвярдзець толькі з выкарыстаннем вакуумных пакетаў, пазбягаючы выкарыстання аўтаклаваў.
выбар матэрыялу:
Смала: Звычайна толькі эпаксідная смала
Валакно: не патрабуецца, гэтак жа, як і традыцыйны препрег
Матэрыял стрыжня: няма патрабаванняў, але варта звярнуць асаблівую ўвагу пры выкарыстанні стандартнай пены ПВХ
Асноўная перавага:
1) Ён мае ўсе перавагі традыцыйнага прэпрэга ў аўтаклаве ((i.))-((vi.))
2) Матэрыял формы танны, напрыклад, дрэва, таму што тэмпература отвержденія нізкая
3) Працэс вытворчасці вялікіх канструкцыйных дэталяў спрашчаецца, трэба толькі стварыць ціск у вакуумным мяшку, цыркуляваць гарачае паветра ў печы або сістэму нагрэву гарачага паветра самой формы, каб адпавядаць патрабаванням да зацвярдзення
4) Таксама можна выкарыстоўваць звычайныя пенапласты, і гэты працэс з'яўляецца больш сталым
5) У параўнанні з аўтаклавам спажыванне энергіі ніжэй
6) Перадавыя тэхналогіі забяспечваюць добрую дакладнасць памераў і паўтаральнасць
Асноўныя недахопы:
1) Кошт матэрыялу ўсё яшчэ вышэй, чым кошт сухога валакна, хоць кошт смалы ніжэйшы, чым кошт прэпрэга для аэракасмічнай прамысловасці
2) Форма павінна вытрымліваць больш высокую тэмпературу, чым працэс настойвання (80-140°C)
Тыповыя вобласці прымянення:высокапрадукцыйныя лопасці ветравых турбін, вялікія гоначныя лодкі і яхты, выратавальныя самалёты, кампаненты цягнікоў
10. Неаўтаклаўны працэс паўпрэпрэга SPRINT/прамянёвага прэпрэга SparPreg
Апісанне метаду:Пры выкарыстанні прэпрэга ў больш тоўстых структурах (>3 мм) цяжка выпусціць бурбалкі паветра паміж пластамі або пластамі, якія перакрываюцца, у працэсе отвержденія.Для таго, каб пераадолець гэтую цяжкасць, у працэс нанясення слаёў была ўведзена папярэдняя вакуумізацыя, але час працэсу значна павялічыўся.
У апошнія гады Gurit прадставіла серыю палепшаных препрегов з запатэнтаванай тэхналогіяй, якая дазваляе вырабляць высакаякасныя (з нізкай сітаватасцю) больш тоўстыя ламінаты ў адзін этап.Паўпрэг SPRINT складаецца з двух слаёў сухога валакна, які складаецца з пласта сэндвіч-структуры са смалянай плёнкі.Пасля таго, як матэрыял выкладзены ў форму, вакуумны помпа можа цалкам асушыць паветра ў ёй, перш чым смала нагрэецца і размякчыць і прахарчуе валакно.зацвярдзелы.
Прэпрэг для пучка SparPreg - гэта палепшаны прэпрэг, які пры отверждении ў вакууме можа лёгка выдаліць бурбалкі паветра са злучанага двухслаёвага матэрыялу.
выбар матэрыялу:
Смала: у асноўным эпаксідная смала, іншыя смалы таксама даступныя
Абалоніна: не патрабуецца
Асноўны матэрыял: большасць, але асаблівую ўвагу трэба звярнуць на высокую тэмпературу пры выкарыстанні стандартнай пены ПВХ
Асноўная перавага:
1) Для больш тоўстых частак (100 мм) усё яшчэ можна дакладна атрымаць высокую аб'ёмную долю валакна і нізкую сітаватасць
2) Пачатковы стан сістэмы смалы з'яўляецца цвёрдым, і прадукцыйнасць выдатная пасля высокатэмпературнага отвержденія
3) Дазволіць выкарыстоўваць недарагую тканіну з валакна з высокай масай асновы (напрыклад, 1600 г/м2), павялічыць хуткасць кладкі і зэканоміць вытворчыя выдаткі
4) Працэс вельмі прасунуты, аперацыя простая, а ўтрыманне смалы дакладна кантралюецца
Асноўныя недахопы:
1) Кошт матэрыялу ўсё яшчэ вышэй, чым кошт сухога валакна, хоць кошт смалы ніжэйшы, чым кошт прэпрэга для аэракасмічнай прамысловасці
2) Форма павінна вытрымліваць больш высокую тэмпературу, чым працэс настойвання (80-140°C)
Тыповыя вобласці прымянення:высокаэфектыўныя лопасці ветравых турбін, вялікія гоначныя лодкі і яхты, выратавальныя самалёты
Час публікацыі: 13 снежня 2022 г
