Композиттік материалдардың шикізатына шайыр, талшық және өзек материалы және т.б.Көптеген таңдаулар бар және әр материалдың бірегей күші, қаттылығы, қаттылығы және термиялық тұрақтылығы бар, сонымен қатар оның құны мен өнімділігі де әртүрлі.
Дегенмен, тұтастай алғанда композициялық материал, оның соңғы өнімділігі тек шайыр матрицасы мен талшықтарға (және сэндвич құрылымындағы негізгі материалға) байланысты емес, сонымен қатар құрылымдағы материалдарды жобалау әдісімен және дайындау процесімен тығыз байланысты. .
Бұл мақалада композициялық өндірістің жиі қолданылатын әдістері, әр әдіске әсер ететін негізгі факторлар және әртүрлі процестер үшін шикізатты қалай таңдау керектігі қарастырылады.
Әдіс сипаттамасы:Ұсақталған талшықты арматураланған материал мен шайыр жүйесі қалыпқа бір уақытта шашыратылып, содан кейін термосфералық композициялық өнімді қалыптастыру үшін қалыпты қысыммен емделетін қалыптау процесі.
материалды таңдау:
Шайыр: негізінен полиэфир
Талшық: дөрекі шыны талшықты жіп
Негізгі материал: жоқ, ламинаттармен бөлек біріктіру қажет
Негізгі артықшылығы:
1) Қолөнердің ертеден келе жатқан тарихы бар
2) Төмен құны, жылдам талшық пен шайыр төсеу
3) Қалыптың төмен құны
Негізгі кемшіліктер:
1) Ламинатталған тақта шайырмен байытылған аймақты қалыптастыру оңай, ал салмағы салыстырмалы түрде жоғары
2) Тек кесілген талшықтарды қолдануға болады, бұл ламинаттардың механикалық қасиеттерін қатты шектейді
3) Бүркуді жеңілдету үшін шайырдың тұтқырлығы композиттік материалдың механикалық және жылулық қасиеттерін жоғалту үшін жеткілікті төмен болуы керек
4) Бүріккіш шайырдағы стиролдың жоғары мөлшері операторлар үшін жоғары ықтимал қауіптерді білдіреді, ал төмен тұтқырлық шайырдың қызметкерлердің жұмыс киіміне оңай еніп, теріге тікелей тиюін білдіреді.
5) Ауада ұшатын стирол концентрациясы заң талаптарын қанағаттандыру қиын
типтік қолдану:
Қарапайым қоршаулар, конверттелетін автомобильдердің корпустары, жүк көліктерінің жәрмеңкесі, ванналар және шағын қайықтар сияқты жүктемесі төмен құрылымдық панельдер
Әдістің сипаттамасы:Талшықтарды шайырмен қолмен сіңдіріңіз.Талшықтарды тоқу, өру, тігу немесе байлау арқылы күшейтуге болады.Қолды төсеу әдетте роликтермен немесе щеткалармен орындалады, содан кейін шайыр талшықтарға ену үшін резеңке роликпен қысылады.Ламинаттар қалыпты қысыммен өңделеді.
материалды таңдау:
Шайыр: талап етілмейді, эпоксидті, полиэфирді, поливинилді эфирді, фенолды шайырды қолдануға болады.
Талшық: талап етілмейді, бірақ негізгі салмағы үлкен арамидті талшықты қолмен төсеу қиын.
Негізгі материал: талап етілмейді
Негізгі артықшылығы:
1) Қолөнердің ертеден келе жатқан тарихы бар
2) Үйрену оңай
3) Бөлме температурасында қатайтатын шайыр пайдаланылса, қалып құны төмен болады
4) Материалдар мен жеткізушілердің үлкен таңдауы
5) Құрамында жоғары талшық, қолданылатын талшықтар бүрку процесіне қарағанда ұзағырақ
Негізгі кемшіліктер:
1) Шайырды араластыру, шайырдың құрамы және ламинаттардың сапасы операторлардың біліктілігімен тығыз байланысты, құрамында шайыр мөлшері аз және кеуектілігі төмен ламинаттарды алу қиын.
2) Шайырдың денсаулыққа және қауіпсіздікке қауіптері.Қолды төсейтін шайырдың молекулалық салмағы неғұрлым төмен болса, соғұрлым денсаулыққа қауіп төнуі мүмкін.Тұтқырлық неғұрлым төмен болса, шайырдың қызметкерлердің жұмыс киіміне енуі және теріге тікелей түсуі оңайырақ болады.
3) Егер жақсы желдету жабдығы орнатылмаса, полиэфирден және поливинил эфирінен ауаға ұшатын стирол концентрациясы заң талаптарын қанағаттандыру қиын.
4) Қолмен төселген шайырдың тұтқырлығы өте төмен болуы керек, сондықтан стирол немесе басқа еріткіштердің мөлшері жоғары болуы керек, осылайша композиттік материалдың механикалық/жылу қасиеттерін жоғалтады.
Типтік қолданбалар:стандартты жел турбинасы қалақтары, жаппай шығарылатын қайықтар, архитектуралық үлгілер
Әдіс сипаттамасы:Вакуумдық пакет процесі жоғарыда аталған қолды төсеу процесінің жалғасы болып табылады, яғни қолмен төселген ламинаттың вакуумизациясы үшін қалыпқа пластикалық пленка қабаты жабылады және ламинатқа қол жеткізу үшін атмосфералық қысым қолданылады. шығару және тығыздау әсері.Композиттік материалдардың сапасын арттыру.
материалды таңдау:
Шайыр: негізінен эпоксидті және фенолды шайыр, полиэфир және поливинил эфир жарамайды, өйткені олардың құрамында вакуумдық сорғыға ұшатын стирол бар.
Талшық: Талап етілмейді, тіпті үлкен негізгі салмағы бар талшықтарды қысыммен сулауға болады
Негізгі материал: талап етілмейді
Негізгі артықшылығы:
1) Стандартты қолды төсеу процесіне қарағанда жоғары талшықты құра алады
2) Кеуектілік стандартты қолды төсеу процесінен төмен
3) Теріс қысым жағдайында шайырдың толық ағуы талшықтардың сулану дәрежесін жақсартады.Әрине, шайырдың бір бөлігі вакуумдық шығын материалдарымен сіңеді
4) Денсаулық және қауіпсіздік: Вакуумдық пакет процесі емдеу кезінде ұшпа заттардың бөлінуін азайтады
Негізгі кемшіліктер:
1) Қосымша процестер жұмыс күші мен бір рет қолданылатын вакуумдық қап материалдарының құнын арттырады
2) Операторларға қойылатын жоғары техникалық талаптар
3) Шайырдың араласуын және шайырдың құрамын бақылау көбінесе оператордың біліктілігіне байланысты
4) Вакуумдық қап ұшпа заттардың бөлінуін азайтса да, оператордың денсаулығына қауіп инфузия немесе препрегация процесіне қарағанда әлі де жоғары.
Типтік қолданбалар:ірі көлемді, бір реттік шектеулі шығарылымдағы яхталар, жарыс автомобильдерінің бөлшектері, кеме жасаудағы негізгі материалдарды байланыстыру
Deyang Yaosheng Composite Material Co., Ltd.түрлі шыны талшықты өнімдерін шығаратын кәсіби компания болып табылады.Компания негізінен шыны талшықты тровинг, шыны талшықты кесілген кілемше, шыны талшықты матаны/текті мата/теңіз матасын және т.б. шығарады. Бізбен байланысыңыз.
Тел: +86 15283895376
Whatsapp: +86 15283895376
Email: yaoshengfiberglass@gmail.com
Әдістің сипаттамасы:Орау процесі негізінен құбырлар мен резервуарлар сияқты қуыс, дөңгелек немесе сопақ құрылымдық бөлшектерді жасау үшін қолданылады.Талшық шоғыры шайырмен сіңдірілгеннен кейін, оны әртүрлі бағытта орап, процесс орау машинасы мен оправка жылдамдығымен басқарылады.
материалды таңдау:
Шайыр: талап етілмейді, мысалы, эпоксид, полиэфир, поливинил эфирі және фенолды шайыр және т.б.
Талшық: талап етілмейді, талшықты матаны тікелей қолданыңыз, талшықты матаға тоқудың немесе тігудің қажеті жоқ
Негізгі материал: талап етілмейді, бірақ тері әдетте бір қабатты композициялық материал болып табылады
Негізгі артықшылығы:
1) Өндіріс жылдамдығы жылдам және бұл үнемді және ақылға қонымды қабаттау әдісі
2) Шайырдың құрамын шайыр резервуарынан өтетін талшық байламы тасымалдайтын шайырдың мөлшерін өлшеу арқылы бақылауға болады
3) Талшық құнын азайтыңыз, аралық тоқу процесі жоқ
4) Құрылымдық өнімділік өте жақсы, өйткені сызықтық талшық байламдарын әртүрлі жүк көтергіш бағытта салуға болады
Негізгі кемшіліктер:
1) Бұл процесс шеңберлі қуыс құрылымдармен шектеледі
2) Талшықтарды құрамдас бөліктің осьтік бағыты бойынша дәл орналастыру оңай емес
3) Ірі құрылымдық бөліктерге арналған оправкалы ер қалып құны салыстырмалы түрде жоғары
4) Құрылымның сыртқы беті қалып беті емес, сондықтан эстетика нашар
5) Тұтқырлығы төмен шайырды пайдаланған кезде химиялық өнімділікке және денсаулық пен қауіпсіздік көрсеткіштеріне назар аудару керек
Типтік қолданбалар:химиялық заттарды сақтауға арналған резервуарлар мен жеткізу құбырлары, баллондар, өрт сөндірушінің тыныс алу цистерналары
Әдіс сипаттамасы:Крильден тартылған талшық шоғыры батырылады және қыздыру пластинасы арқылы өтеді, ал шайыр қыздырғыш пластинкадағы талшыққа инфильтрацияланады және шайырдың құрамын бақылайды, ең соңында материалды қажетті пішінге келтіреді;пішіні бекітілген бұл өңделген өнім әртүрлі ұзындықтарға механикалық түрде кесілген.Талшықтар ыстық плитаға 0 градустан басқа бағытта да түсуі мүмкін.
Пультрузия үздіксіз өндірістік процесс болып табылады және өнімнің көлденең қимасы әдетте аздаған өзгерістерге мүмкіндік беретін бекітілген пішінге ие.Ыстық плита арқылы өтетін алдын ала суланған материалды бекітіңіз және оны дереу емдеу үшін қалыпқа жайыңыз.Бұл процестің үздіксіздігі нашар болса да, ол көлденең қиманың пішінін өзгерте алады.
материалды таңдау:
Шайыр: әдетте эпоксидті, полиэфир, поливинил эфирі және фенолды шайыр және т.б.
Талшық: талап етілмейді
Негізгі материал: жиі қолданылмайды
Негізгі артықшылығы:
1) Өндіріс жылдамдығы жылдам және бұл материалдарды алдын ала ылғалдандырудың және емдеудің үнемді және ақылға қонымды тәсілі
2) Шайырдың құрамын дәл бақылау
3) Талшық құнын азайтыңыз, аралық тоқу процесі жоқ
4) Тамаша құрылымдық өнімділік, өйткені талшық шоғырлары түзу сызықта орналасқан және талшықтың көлемдік үлесі жоғары
5) Ұшқыш заттардың бөлінуін азайту үшін талшықтардың инфильтрация аймағын толығымен жабуға болады
Негізгі кемшіліктер:
1) Бұл процесс көлденең қиманың пішінін шектейді
2) Жылыту плитасының құны салыстырмалы түрде жоғары
Типтік қолданбалар:Үй конструкцияларына, көпірлерге, баспалдақтар мен қоршауларға арналған арқалықтар мен фермалар
6. Шайырды тасымалдайтын қалыптау (RTM)
Әдіс сипаттамасы:Төменгі қалыпқа құрғақ талшықтарды төсеп, талшықтарды қалып пішініне барынша сәйкестендіріп алу үшін алдын ала қысым жасап, оларды байланыстырыңыз;содан кейін қуыс қалыптастыру үшін жоғарғы қалыпты төменгі қалыпқа бекітіңіз, содан кейін шайырды қалып қуысына енгізіңіз.
Әдетте вакуумдық шайыр инъекциясы және талшықтардың инфильтрациясы қолданылады, атап айтқанда вакуумдық шайырды инфузия процесі (VARI).Талшықты инфильтрациялау аяқталғаннан кейін шайырды енгізу клапаны жабылады және композит өңделеді.Шайырды инъекциялау және қатайту бөлме температурасында немесе қыздырылған жағдайда орындалуы мүмкін.
материалды таңдау:
Шайыр: әдетте эпоксидті, полиэфирді, поливинилді эфирді және фенолды шайырды, бисмалеймидті шайырды жоғары температурада қолдануға болады
Талшық: талап етілмейді.Бұл процесс үшін тігілген талшықтар қолайлырақ, өйткені талшық шоғырының саңылаулары шайырдың тасымалдануын жеңілдетеді;шайыр ағынын жеңілдету үшін арнайы әзірленген талшықтар бар
Негізгі материал: ұяшық көбік жарамайды, өйткені ұяшық жасушалары шайырмен толтырылады және қысым көбіктің құлауына әкеледі
Негізгі артықшылығы:
1) Талшықтың көлемдік үлесі жоғары және кеуектілігі төмен
2) Шайыр толығымен тығыздалғандықтан, ол сау және қауіпсіз, ал жұмыс ортасы таза және ұқыпты
3) Жұмыс күшін пайдалануды азайту
4) Конструкциялық бөліктің үстіңгі және төменгі жақтары пішінді беттер болып табылады, бұл кейіннен бетті өңдеуге оңай
Негізгі кемшіліктер:
1) Бірге қолданылатын қалып қымбат, ал үлкен қысымға төтеп беру үшін ол ауыр және салыстырмалы түрде ауыр.
2) Ұсақ бөлшектерді өндірумен шектелген
3) Ылғалданбаған жерлер пайда болуына бейім, нәтижесінде көп мөлшерде сынықтар пайда болады
Типтік қолданбалар:шағын және күрделі ғарыш кемелері мен автобөлшектер, пойыз орындықтары
7. Басқа перфузиялық процестер – SCRIMP, RIFT, VARM және т.б.
Әдіс сипаттамасы:Құрғақ талшықтарды RTM процесіне ұқсас етіп төсеңіз, содан кейін босату шүберек пен дренаж торын салыңыз.Қабаттау аяқталғаннан кейін ол вакуумдық қапшықпен толығымен жабылады, ал вакуум белгілі бір талапқа жеткенде, шайыр бүкіл төсеу құрылымына енгізіледі.Ламинаттағы шайырдың таралуына бағыттаушы тор арқылы шайыр ағынын бағыттау арқылы қол жеткізіледі, ең соңында құрғақ талшықтар жоғарыдан төменге толығымен инфильтрацияланады.
материалды таңдау:
Шайыр: әдетте эпоксидті, полиэстер, поливинил эфир шайыры
Талшық: Кез келген жалпы талшық.Бұл процесс үшін тігілген талшықтар жақсырақ, өйткені талшық байламдарының бос жерлері шайырдың тасымалдануын жылдамдатады
Негізгі материал: ұяшық көбік қолданылмайды
Негізгі артықшылығы:
1) RTM процесі сияқты, бірақ тек бір жағы қалыптың беті
2) Қалыптың бір жағы вакуумдық қапшық болып табылады, ол пішіннің құнын айтарлықтай үнемдейді және қысымға төтеп беру қажеттілігін азайтады.
3) Ірі құрылымдық бөліктерде талшықтың көлемдік үлесі жоғары және кеуектілігі төмен болуы мүмкін
4) Қолмен төсеу процесінің стандартты пішінін модификациядан кейін осы процесс үшін пайдалануға болады
5) Сэндвич құрылымын бір уақытта пішіндеуге болады
Негізгі кемшіліктер:
1) Үлкен құрылымдар үшін процесс салыстырмалы түрде күрделі және жөндеуден аулақ болу мүмкін емес
2) Шайырдың тұтқырлығы өте төмен болуы керек, бұл механикалық қасиеттерді де төмендетеді
3) Ылғалданбаған жерлер пайда болуына бейім, нәтижесінде көп мөлшерде сынықтар пайда болады
Типтік қолданбалар:Шағын қайықтарды, пойыздар мен жүк көліктеріне арналған шанақ панельдерін, жел турбиналары қалақтарын сынақтан өткізу
Әдіс сипаттамасы:Талшықты немесе талшықты матаны материалды өндіруші катализаторы бар шайырмен алдын ала сіңдіреді, ал өндіру әдісі жоғары температура мен жоғары қысым әдісі немесе еріткіш еріту әдісі болып табылады.Катализатор бөлме температурасында жасырын болады, бөлме температурасында материалға апталар немесе айлар жарамдылық мерзімін береді;тоңазытқыш сақтау мерзімін ұзартуы мүмкін.
Препрегті пішіннің бетіне қолмен немесе машинамен қоюға болады, содан кейін вакуумдық пакетке салынып, 120-180 ° C дейін қыздырылады.Қыздырғаннан кейін шайыр қайтадан ағып, ақырында қатып қалуы мүмкін.Автоклавты материалға, әдетте, 5 атмосфераға дейін қосымша қысым жасау үшін пайдалануға болады.
материалды таңдау:
Шайыр: әдетте эпоксидті, полиэфирді, фенолды шайырды, полиимид, цианатты эфир және бисмалеймид сияқты жоғары температураға төзімді шайырды да қолдануға болады.
Талшық: талап етілмейді.Талшықты байламды немесе талшықты матаны пайдалануға болады
Негізгі материал: талап етілмейді, бірақ көбік жоғары температура мен жоғары қысымға төзімді болуы керек
Негізгі артықшылығы:
1) Шайырдың емдейтін агент пен шайырдың құрамын жеткізуші дәл белгілейді, құрамында талшықтары жоғары және кеуектілігі төмен ламинаттарды алу өте оңай
2) Материал денсаулық пен қауіпсіздіктің тамаша сипаттамаларына ие және жұмыс ортасы таза, автоматтандыру мен еңбек шығындарын үнемдейді.
3) Бір бағытты материал талшықтарының құны барынша азайтылады және талшықтарды матаға тоқу үшін аралық процесс қажет емес
4) Өндіріс процесі жоғары тұтқырлығы және жақсы сулануы бар шайырды, сондай-ақ оңтайландырылған механикалық және жылу қасиеттерін қажет етеді.
5) Бөлме температурасында жұмыс уақытын ұзарту құрылымдық оңтайландыру мен күрделі пішіндерді орналастыруға қол жеткізу оңай екенін білдіреді.
6) Автоматтандырудағы потенциалды үнемдеу және еңбек шығындары
Негізгі кемшіліктер:
1) Материалдардың құны өседі, бірақ қолдану талаптарын қанағаттандыру үшін бұл сөзсіз
2) Қатты өңдеуді аяқтау үшін автоклав қажет, оның құны жоғары, ұзақ жұмыс уақыты және өлшем шектеулері бар.
3) Қалып жоғары технологиялық температураға төтеп беруі керек, ал негізгі материал бірдей талаптарға ие
4) Қалың бөліктер үшін қабат аралық ауа көпіршіктерін жою үшін препрегтерді төсеу кезінде алдын ала вакуум қажет.
Типтік қолданбалар:ғарыш кемесінің құрылымдық бөліктері (қанаттар мен құйрықтар сияқты), F1 жарыс автомобильдері
9. Препрег – автоклавты емес процесс
Әдіс сипаттамасы:Төмен температурада қатайтатын препрегті дайындау процесі автоклавты препрегпен тура бірдей, айырмашылығы шайырдың химиялық қасиеттері оны 60-120°C температурада өңдеуге мүмкіндік береді.
Төмен температурада 60°С қатаю үшін материалдың жұмыс уақыты бір апта ғана;жоғары температуралы катализаторлар үшін (>80°C) жұмыс уақыты бірнеше айға жетуі мүмкін.Шайыр жүйесінің ағындылығы автоклавтарды қолданбай, тек вакуумды қапшықтарды қолданып емдеуге мүмкіндік береді.
материалды таңдау:
Шайыр: Әдетте тек эпоксидті шайыр
Талшық: талап етілмейді, дәстүрлі препрег сияқты
Негізгі материал: талап етілмейді, бірақ стандартты ПВХ көбігін пайдаланған кезде ерекше назар аудару керек
Негізгі артықшылығы:
1) Ол дәстүрлі автоклав препрегінің ((i.))-((vi.)) барлық артықшылықтарына ие.
2) Пішін материалы арзан, мысалы, ағаш, өйткені қатаю температурасы төмен
3) Ірі құрылымдық бөлшектерді өндіру процесі жеңілдетілген, тек вакуумдық қапшыққа қысым жасау, пештің ыстық ауасын айналдыру немесе қатайту талаптарын қанағаттандыру үшін қалыптың ыстық ауаны жылыту жүйесі қажет.
4) Жалпы көбік материалдарын да қолдануға болады және процесс неғұрлым жетілген
5) Автоклавпен салыстырғанда энергия шығыны аз
6) Жетілдірілген технология жақсы өлшемдік дәлдік пен қайталанымдылықты қамтамасыз етеді
Негізгі кемшіліктер:
1) Материалдың құны әлі де құрғақ талшыққа қарағанда жоғары, бірақ шайыр құны аэроғарыштық препрегінен төмен
2) Қалып құю процесіне қарағанда жоғары температураға төтеп беруі керек (80-140°C)
Типтік қолданбалар:жоғары өнімді жел турбинасы қалақтары, үлкен жарыс қайықтары мен яхталары, құтқару ұшақтары, пойыздың құрамдас бөліктері
10. Жартылай жүкті SPRINT/сәулелік препрег SparPreg автоклавты емес процесс
Әдіс сипаттамасы:Қалың құрылымдарда (>3 мм) препрегті қолдану кезінде қатаю процесі кезінде қабаттар немесе қабаттасатын қабаттар арасындағы ауа көпіршіктерін шығару қиын.Бұл қиындықты жеңу үшін қабаттау процесіне алдын ала вакуумизация енгізілді, бірақ процестің уақыты айтарлықтай артты.
Соңғы жылдары Gurit жоғары сапалы (кеуектілігі төмен) қалың ламинаттарды бір қадамдық процесте аяқтауға мүмкіндік беретін патенттелген технологиясы бар жетілдірілген препрег өнімдерінің сериясын енгізді.Жартылай жүкті SPRINT шайырлы пленка сэндвич құрылымы қабатын сэндвичтенген құрғақ талшықтың екі қабатынан тұрады.Материал қалыпқа салынғаннан кейін вакуумдық сорғы шайыр қызып, талшықты жұмсартып, жібіткенге дейін ондағы ауаны толығымен төге алады.қатып қалған.
Beam prepreg SparPreg - жақсартылған препрег, ол вакуумда қатайтылған кезде, жабыстырылған екі қабатты материалдан ауа көпіршіктерін оңай кетіреді.
материалды таңдау:
Шайыр: негізінен эпоксидті шайыр, басқа шайырлар да бар
Талшық: талап етілмейді
Негізгі материал: көпшілігі, бірақ стандартты ПВХ көбігін пайдаланған кезде жоғары температураға ерекше назар аудару керек
Негізгі артықшылығы:
1) Қалыңырақ бөліктер үшін (100 мм) талшықтың жоғары көлемін және төмен кеуектілігін әлі де дәл алуға болады
2) Шайыр жүйесінің бастапқы күйі қатты және жоғары температурада емдеуден кейін өнімділігі тамаша
3) Төмен құны жоғары салмақты талшықты матаны (мысалы, 1600 г/м2) пайдалануға рұқсат етіңіз, төсеу жылдамдығын арттырыңыз және өндіріс шығындарын үнемдеңіз
4) Процесс өте жетілдірілген, операция қарапайым және шайырдың құрамы дәл бақыланады
Негізгі кемшіліктер:
1) Материалдың құны әлі де құрғақ талшыққа қарағанда жоғары, бірақ шайыр құны аэроғарыштық препрегінен төмен
2) Қалып құю процесіне қарағанда жоғары температураға төтеп беруі керек (80-140°C)
Типтік қолданбалар:жоғары өнімді жел турбинасы қалақтары, үлкен жарыс қайықтары мен яхталары, құтқару ұшақтары
Жіберу уақыты: 13 желтоқсан 2022 ж
