Postoji širok izbor sirovina za kompozite, uključujući smole, vlakna i osnovne materijale, a svaki materijal ima svoja jedinstvena svojstva čvrstoće, krutosti, žilavosti i toplinske stabilnosti, s različitim troškovima i prinosima. Međutim, konačna izvedba kompozitnog materijala u cjelini nije povezana samo s matricom smole i vlakna (kao i temeljnim materijalom u strukturi materijala sendviča), već je i usko povezana s metodom dizajna i procesom proizvodnje materijala u strukturi. U ovom ćemo radu uvesti najčešće korištene metode proizvodnje za kompozite, glavne utjecajne faktore svake metode i način na koji su se odabrane sirovine za različite procese.
Prskanje
1, Opis metode: Kratko ojačani materijal i sustav smole istovremeno prskani u kalupu, a zatim se izliječi pod atmosferskim tlakom u termoosetirajuće kompozitne proizvode procesa lijevanja.
2. Odabir materijala:
Smola: uglavnom poliester
Vlakna: pređa grubog staklenog vlakana
Osnovni materijal: nijedan, treba ga kombinirati samo s šperpločom
3. Glavne prednosti:
1) Duga povijest umijeća
2) niski troškovi, brzo postavljanje vlakana i smole
3) niski trošak kalupa
4, glavni nedostaci:
1) Šperploča je lako oblikovati područje bogate smolom, visoku težinu
2) Mogu se koristiti samo kratkotrajna vlakna koja ozbiljno ograničavaju mehanička svojstva šperploče.
3) Da bi se olakšalo prskanje, viskoznost smole mora biti dovoljno niska, gubeći mehanička i toplinska svojstva kompozitnog materijala.
4) Visoki sadržaj stirena u smoli za raspršivanje znači da postoji velika opasnost od operatera, a niska viskoznost znači da smola lako prodre u radnu odjeću zaposlenika i dođe u izravan kontakt s kožom.
5) Koncentraciju hlapljivih stirena u zraku teško je ispuniti zakonske zahtjeve.
5. Tipične aplikacije:
Jednostavne ograde, konstrukcijske ploče s malim opterećenjem, poput kabrioletnih tijela automobila, kamiona za kamione, kade i malih brodica.
Ručno oblikovanje
1, Opis metode: Ručno infiltrirajte smolu u vlakna, vlakna se mogu utkati, pletenica, šivati ili vezana, a druge metode pojačanja, oblikovanje ručnog postavljanja obično se vrši valjcima ili četkicama, a zatim se smola stisnula s kolutom za ljepilo kako bi se prodirala u vlaknaste vlakna. Šperploča se stavlja pod normalan pritisak da se izliječi.
2. Odabir materijala:
Smola: Nema zahtjeva, epoksi, poliester, ester na bazi polietilena, fenolne smole su dostupne
Vlakna: Nema zahtjeva, ali osnovnu težinu većeg aramidskog vlakana teško je infiltrirati ručno postavljeno
Osnovni materijal: Nema zahtjeva
3, glavne prednosti:
1) Duga povijest tehnologije
2) Jednostavan za učenje
3) Niski troškovi plijesni ako se koristi sobna temperatura za sušenje smole
4) Širok izbor materijala i dobavljača
5) Visoki sadržaj vlakana, duža vlakna koja se koriste od postupka prskanja
4, glavni nedostaci:
1) Miješanje smole, sadržaj i kvaliteta laminatne smole usko su povezani s stručnošću operatera, teško je dobiti nizak sadržaj smole i malu poroznost laminata
2) Opasnosti od zdravlja i sigurnosti smole, što je niža molekularna masa smole za postavljanje ruku, to je veća potencijalna prijetnja zdravlja, to je niža viskoznost znači da je vjerojatnije da će smola prodrijeti u radnu odjeću zaposlenika i tako doći u izravan kontakt s kožom.
3) Ako nije instalirana dobra ventilacija, koncentracija stirena isparava iz poliestera i estera na bazi polietilena u zrak je teško ispuniti zakonske zahtjeve
4) Viskoznost smole za ručno zalijepanje mora biti vrlo niska, tako da sadržaj stirena ili drugih otapala mora biti visok, gubeći tako mehanička/toplinska svojstva kompozitnog materijala.
5) Tipične primjene: standardne lopatice vjetroagregata, masovno proizvedeni brodovi, arhitektonski modeli.
Postupak vakuumske vreće
1. Metoda Opis: Proces vakuumskog vrećica produžetak je gore navedenog postupka ručnog sloja, tj. Zapečaćenje sloja plastičnog filma na kalupu bit će ručni vakuum od šperploče, nanošenje atmosferskog tlaka na šperploču kako bi se postigao učinak iscrpljivanja i zatezanja, kako bi se poboljšala kvaliteta kompozitnog materijala.
2. Odabir materijala:
Smola: Uglavnom se ne primjenjuju ester epoksi i fenolne smole, ester na bazi poliestera i polietilena, jer sadrže stiren, isparljivu u vakuumsku pumpu
Vlakna: Nema zahtjeva, čak i ako se osnovna težina većih vlakana može infiltrirati pod pritisak
Osnovni materijal: Nema zahtjeva
3. Glavne prednosti:
1) Veći sadržaj vlakana od standardnog postupka ručnog postavljanja može se postići
2) Omjer praznina je niži od standardnog postupka ručnog postavljanja.
3) Pod negativnim tlakom, smola teče dovoljno da poboljša stupanj infiltracije vlakana, naravno, dio smole apsorbirat će se vakuumskim potrošnim materijalom
4) Zdravlje i sigurnost: Proces vakuumske vreće može smanjiti oslobađanje hlapljivih tvari tijekom postupka stvrdnjavanja
4, glavni nedostaci:
1) Dodatni postupak povećava troškove materijala za vakuumsku torbu za rad i jednokratnu upotrebu
2) Viši zahtjevi za vještinom za operatore
3) Miješanje smole i kontrola sadržaja smole u velikoj mjeri ovisi o stručnosti operatera
4) Iako vakuumske vrećice smanjuju oslobađanje hlapljivih tvari, zdravstveni rizik za operatera je i dalje veći od rizika infuzije ili postupka preprega
5, Tipične primjene: velika veličina, jahte s jednim ograničenim izdanjem, dijelovi trkačkih automobila, postupak brodogradnje u vezivanju osnovnog materijala.
Vijugavo oblikovanje
1. Opis metode: Proces namotanja u osnovi se koristi za proizvodnju šupljih, okruglih ili ovalnih strukturnih dijelova poput cijevi i korita. Paketi vlakana impregniraju se, a zatim ranu na mandiju u različitim smjerovima. Proces kontrolira stroj za namotavanje i brzinu mandela.
2. Odabir materijala:
Smola: Nema zahtjeva, poput epoksida, poliestera, estera na bazi polietilena i fenolne smole, itd.
Vlakna: Nema zahtjeva, izravna upotreba paketa vlakana u okviru kalema, ne treba tkati ili šivati utkanu u tkaninu od vlakana
Materijal jezgre: Nema zahtjeva, ali koža je obično jednoslojni kompozitni materijal
3. Glavne prednosti:
(1) Brza brzina proizvodnje, ekonomski je i razuman način postavljanja
(2) Sadržaj smole može se kontrolirati mjerenjem količine smole koje prolaze snopovima vlakana koji prolaze kroz utor smole.
(3) minimizirani troškovi vlakana, bez posredničkog postupka tkanja
(4) Izvrsne strukturne performanse, jer se linearni snopovi vlakana mogu položiti duž različitih uputa ležaja
4. Glavni nedostaci:
(1) Proces je ograničen na okrugle šupljine strukture.
(2) Vlakna nisu lako i točno raspoređena duž aksijalnog smjera komponente
(3) Veći troškovi pozitivnog oblikovanja s velikim strukturnim dijelovima
(4) Vanjska površina strukture nije površina plijesni, pa je estetika gora
(5) Upotreba smole niske viskoznosti, treba obratiti pažnju na mehanička svojstva i zdravstvene i sigurnosne performanse
Tipične primjene: kemijski spremnici i cijevi, cilindri, tenkovi za disanje vatrogasaca.
Pultrusijsko oblikovanje
1. Opis metode: Iz držača s nacrtanim vlaknima impregniran ljepilom kroz ploču za grijanje, na ploči za grijanje da biste dovršili smolu na infiltraciji vlakana i kontrolirali sadržaj smole, a na kraju će se materijal izliječiti u potreban oblik; Ovaj oblik fiksnog očvrsnog proizvoda mehanički je rezan na različite duljine. Vlakna također mogu ući u vruću ploču u uputama osim 0 stupnjeva. Estruziranje i rastezljivo lijevanje je kontinuirani proces proizvodnje, a presjek proizvoda obično ima fiksni oblik, omogućavajući male varijacije. Proći će kroz vruću ploču unaprijed vješanog materijala fiksiranog i raširenog u kalup odmah izliječeći, iako je takav postupak manje kontinuiran, ali može postići promjenu oblika presjeka.
2. Odabir materijala:
Smola: Obično epoksi, poliester, ester i fenolna smola na bazi polietilena, itd.
Vlakna: Nema zahtjeva
Osnovni materijal: ne koristi se uobičajeno
3. Glavne prednosti:
(1) Brza brzina proizvodnje, ekonomičan je i razuman način prije vlaženja i stvrdnjavanja materijala
(2) Precizna kontrola sadržaja smole
(3) Minimiziranje troškova vlakana, bez posredničkog postupka tkanja
(4) Izvrsna strukturna svojstva, jer su snopovi vlakana raspoređeni u ravnim linijama, udio vlakana je visok
(5) Područje infiltracije vlakana može se u potpunosti zapečatiti kako bi se smanjilo oslobađanje hlapljivih tvari
4. Glavni nedostaci:
(1) Proces ograničava oblik presjeka
(2) veći troškovi grijaće ploče
5. Tipične primjene: grede i rešetke stambenih konstrukcija, mostova, ljestve i ograde.
Postupak lijevanja za prijenos smole (RTM)
1. Opis metode: suha vlakna su položena u donjem kalupu, koji se mogu unaprijed pritiskati kako bi se vlakna postavila u obliku oblika kalupa što je više moguće i biti ljepljivo vezana; Zatim je gornji kalup pričvršćen na donji kalup kako bi se stvorio šupljina, a zatim se smola ubrizgava u šupljinu. Ubrizgavanje smole potpomognute vakuumom i infiltracija vlakana, poznata kao ubrizgavanje smole uz pomoć vakuuma (vari), obično se koristi. Nakon što je infiltracija vlakana dovršena, ventil za uvođenje smole je zatvoren i kompozit se izliječi. Ubrizgavanje smole i očvršćivanje mogu se obaviti na sobnoj temperaturi ili pod zagrijanim uvjetima.
2. Odabir materijala:
Smola: Obično epoksi, poliester, polivinil ester i fenolna smola, bismaleimidna smola mogu se koristiti na visokoj temperaturi
Vlakna: Nema zahtjeva. Sinted Fiber je prikladniji za ovaj postupak, jer jaz između snopa vlakana pogoduje prijenosu smole; Postoje posebno razvijena vlakna koja mogu promicati protok smole
Materijal jezgre: Stanična pjena nije prikladna, jer će stanice saća biti napunjene smolom, a tlak će također uzrokovati da se pjena sruši.
3. Glavne prednosti:
(1) Veći udio volumena vlakana, niska poroznost
(2) Zdravlje i sigurnost, čisto i uredno radno okruženje jer je smola potpuno zapečaćena.
(3) Smanjite uporabu radne snage
(4) Gornja i donja strana strukturnih dijelova su oblikovane površine, što je jednostavno za naknadno obradu površine.
4. Glavni nedostaci:
(1) Kalupi korišteni zajedno su skupi, teški i relativno glomazni kako bi izdržali veći pritisak.
(2) ograničeno na proizvodnju malih dijelova
(3) Mogu se lako pojaviti neograničena područja, što rezultira velikim brojem otpadaka
5. Tipične primjene: mali i složeni prostorni šatl i automobilski dijelovi, sjedala vlakova.
Post Vrijeme: kolovoz-08-2024
