Istnieje szeroki wybór surowców do kompozytów, w tym żywice, włókien i materiałów podstawowych, a każdy materiał ma swoje unikalne właściwości siły, sztywności, wytrzymałości i stabilności termicznej, o różnych kosztach i plonach. Jednak końcowa wydajność materiału kompozytowego jako całości jest nie tylko związana z matrycą żywiczną i włókienami (a także z materiału rdzenia w strukturze materiału kanapkowego), ale także ściśle związana z metodą projektowania i procesem produkcji materiałów w strukturze. W tym artykule wprowadzimy powszechnie stosowane metody produkcyjne dla kompozytów, główne czynniki wpływające na każdą metodę i sposób wyboru surowców do różnych procesów.
Listwa rozpylania
1, Opis metody: Krótkocięty materiał wzmacniający włókno i system żywicy jednocześnie rozpylono w formie, a następnie utwardzone pod ciśnieniem atmosferycznym w termoutwardzalne produkty kompozytowe procesu formowania.
2. Wybór materiału:
Żywica: głównie poliester
Włókno: gruboziarna przędza włókna szklana
Materiał podstawowy: Brak, trzeba połączyć się z samą sklejką
3. Główne zalety:
1) Długa historia kunsztu
2) niski koszt, szybkie układanie błonnika i żywicy
3) niski koszt pleśni
4, główne wady:
1) Sklejka jest łatwa do utworzenia obszaru bogatego w żywicę, wysoka waga
2) Można zastosować tylko krótkie włókna, co poważnie ogranicza właściwości mechaniczne sklejki.
3) Aby ułatwić opryskiwanie, lepkość żywicy musi być wystarczająco niska, tracąc właściwości mechaniczne i termiczne materiału kompozytowego.
4) Wysoka zawartość styrenu w żywicy natryskowej oznacza, że operator ma wysokie potencjalne zagrożenie, a niska lepkość oznacza, że żywica może łatwo przenikać ubrania robocze pracownika i bezpośrednio kontakt z skórą.
5) Stężenie lotnego styrenu w powietrzu jest trudne do spełnienia wymogów prawnych.
5. Typowe zastosowania:
Proste ogrodzenie, panele konstrukcyjne o niskim obciążeniu, takie jak zamienne ciała samochodowe, owiewki ciężarówek, wanny i małe łodzie.
Formowanie rąk
1, Opis metody: ręcznie infiltruj żywicę do włókien, włókna można tkać, plecione, szyte lub związane i inne metody wzmacniające, formowanie ręczne odbywa się za pomocą wałków lub pędzli, a następnie żywicę jest wyciskana w rolce kleju, aby przenikać do włókien. Sklejka jest ustawiona pod normalną presją, aby wyleczyć.
2. Wybór materiału:
Żywica: brak wymagań, epoksydę, poliester, ester na bazie polietylenu, żywice fenolowe
Włókno: Brak wymagań, ale masa podstawowa większego włókna aramidowego jest trudna do infiltracji ręcznie ułożonego
Materiał podstawowy: brak wymagań
3, główne zalety:
1) Długa historia technologii
2) Łatwo się nauczyć
3) Niski koszt pleśni, jeśli używasz żywicy utwardzania temperatury pokojowej
4) Szeroki wybór materiałów i dostawców
5) Wysoka zawartość włókien, dłuższe włókna niż proces opryskiwania
4, Główne wady:
1) Mieszanie żywicy, zawartość żywicy laminowanej i jakość są ściśle związane z biegłością operatora, trudno jest uzyskać niską zawartość żywicy i niską porowatość laminatu
2) Zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa żywicy, im niższa masa cząsteczkowa żywicy układającej rękę, tym większe potencjalne zagrożenie dla zdrowia, tym niższa lepkość oznacza, że żywica częściej przeniknie ubrania robotnicze pracowników, a tym samym bezpośredni kontakt ze skórą.
3) Jeżeli dobra wentylacja nie jest zainstalowana, stężenie styrenu odparowało z estrów poliesterowych i polietylenowych w powietrzu, jest trudne do spełnienia wymogów prawnych
4) Lepkość żywicy ręcznej w pionie musi być bardzo niska, więc zawartość styrenu lub innych rozpuszczalników musi być wysoka, tracąc w ten sposób właściwości mechaniczne/termiczne materiału kompozytowego.
5) Typowe zastosowania: standardowe ostrza turbiny wiatrowej, masowo produkowane łodzie, modele architektoniczne.
Proces workowania próżniowego
1. Opis metody: Proces workowania próżniowego jest przedłużeniem powyższego procesu składania ręki, tj. Uszczelnienie warstwy folii plastikowej na formie będzie próżnią sklejki ręcznej, nakładając ciśnienie atmosferyczne do sklejki, aby osiągnąć efekt wyczerpania i zaostrzenia, aby poprawić jakość materiału złożonego.
2. Wybór materiału:
Żywica: głównie żywice epoksydowe i fenolowe, estr poliestrowy i polietylenowy nie ma zastosowania, ponieważ zawierają styren, ulatnianie się w pompie próżniowej
Włókno: Brak wymagań, nawet jeśli masa podstawowa większych włókien może być infiltrowana pod ciśnieniem
Materiał podstawowy: brak wymagań
3. Główne zalety:
1) Można osiągnąć wyższą zawartość włókien niż standardowy proces układania ręki
2) Stosunek pustki jest niższy niż standardowy proces układania ręki.
3) Pod podciśnieniem żywica przepływa wystarczająco, aby poprawić stopień infiltracji włókien, oczywiście część żywicy zostanie wchłonięta przez próżniowe materiały eksploatacyjne
4) Bezpieczeństwo i bezpieczeństwo: Proces workowania próżniowego może zmniejszyć uwalnianie substancji lotnych podczas procesu utwardzania
4, Główne wady:
1) Dodatkowy proces zwiększa koszty pracy i jednorazowego materiału próżniowego
2) Wyższe wymagania umiejętności dla operatorów
3) Mieszanie żywicy i kontrola zawartości żywicy zależy w dużej mierze od biegłości operatora
4) Chociaż worki próżniowe zmniejszają uwalnianie substancji lotnych, ryzyko zdrowotne dla operatora jest nadal wyższe niż w procesie infuzji lub prepreg
5, Typowe zastosowania: duże rozmiary, jachty z pojedynczą limitowaną edycją, części wyścigowe, proces budowy statku podstawowego wiązania materiału.
Kręte listwy
1. Opis metody: Proces uzwojenia jest zasadniczo stosowany do produkcji pustych, okrągłych lub owalnych części strukturalnych, takich jak rury i koryta. Pakiety światłowodowe są impregnowane żywicą, a następnie ranne na trzpieniu w różnych kierunkach. Proces jest kontrolowany przez maszynę uzwojenia i prędkość trzpienia.
2. Wybór materiału:
Żywica: Brak wymagań, takich jak epoksyja, poliester, ester na bazie polietylenu i żywica fenolowa itp.
Włókno: Brak wymagań, bezpośrednie użycie wiązek światłowodowych ramy szpuli, nie trzeba tkać ani szyć tkanych w tkaninę światłowodową
Materiał podstawowy: Brak wymagań, ale skóra jest zwykle jednowarstwowym materiałem kompozytowym
3. Główne zalety:
(1) Szybka prędkość produkcji, jest ekonomicznym i rozsądnym sposobem nakładów
(2) Zawartość żywicy można kontrolować, mierząc ilość żywicy przenoszonej przez wiązki światłowodowe przechodzące przez rowek żywicy.
(3) Minimalizowany koszt światłowodowy, bez pośrednim procesu tkania
(4) Doskonała wydajność strukturalna, ponieważ wiązki światłowodowe można ułożyć wzdłuż różnych kierunków łożyska obciążenia
4. Główne wady:
(1) Proces jest ograniczony do okrągłych pustych struktur.
(2) Włókna nie są łatwe i dokładnie ułożone wzdłuż osiowego kierunku komponentu
(3) Wyższy koszt pozytywnej formowania trzpienia dla dużych części strukturalnych
(4) Zewnętrzna powierzchnia konstrukcji nie jest powierzchnią formy, więc estetyka jest gorsza
(5) Zastosowanie żywicy o niskiej wartości, musi zwrócić uwagę na właściwości mechaniczne oraz wyniki w zakresie bezpieczeństwa i bezpieczeństwa
Typowe zastosowania: chemiczne zbiorniki i rury, cylindry, zbiorniki oddychające strażactwo.
Formowanie pultrującego
1. Opis metody: Z uchwytu szpulnego narysowanego wiązki włókna zaimpregnowanego kleju przez płytkę grzewczą, na płycie grzewczej, aby ukończyć żywicę na infiltracji włókien i kontrolować zawartość żywicy, a ostatecznie materiał zostanie wyleczony do wymaganego kształtu; Ten kształt stałego utwardzonego produktu jest mechanicznie przecinany na różne długości. Włókna mogą również wchodzić do płyty ciepłej w kierunkach innych niż 0 stopni. Wyciąganie i formowanie rozciągania jest procesem ciągłego produkcji, a przekrój produktu zwykle ma stały kształt, umożliwiając niewielkie zmiany. Przejdzie przez gorącą płytę wstępnie roztopnionego materiału ustalonego i rozprzestrzeniania się do formy natychmiastowego utwardzania, chociaż taki proces jest mniej ciągły, ale może osiągnąć zmianę kształtu przekroju.
2. Wybór materiału:
Żywica: Zwykle epoksyd, poliester, ester na bazie polietylenu i żywica fenolowa itp.
Włókno: Brak wymagań
Materiał podstawowy: nie jest powszechnie używany
3. Główne zalety:
(1) Szybka prędkość produkcji, jest ekonomicznym i rozsądnym sposobem materiałów wstępnych i utwardzania
(2) Dokładna kontrola zawartości żywicy
(3) Minimalizacja kosztów światłowodów, brak pośredniego procesu tkania
(4) Doskonałe właściwości strukturalne, ponieważ wiązki światłowodowe są ułożone w liniach prostych, frakcja objętościowa światłowodowa jest wysoka
(5) Obszar infiltracji włókien można całkowicie uszczelnić, aby zmniejszyć uwalnianie lotów
4. Główne wady:
(1) Proces ogranicza kształt przekroju
(2) Wyższy koszt płyty grzewczej
5. Typowe zastosowania: wiązki i kratownicy struktur obudowy, mosty, drabiny i ogrodzenia.
Proces formowania transferu żywicy (RTM)
1. Opis metody: Włókna suche są ułożone w dolnej formie, które można wstępnie ciśnić, aby włókna pasowały do kształtu formy tak bardzo, jak to możliwe, i być zleciane; Następnie górna forma jest przymocowana do dolnej formy, aby utworzyć wnękę, a następnie żywica jest wstrzykiwana do wnęki. Powszechnie stosuje się wstrzyknięcie żywicy i infiltracja włókien, znane jako wspomagane próżniowo wstrzyknięcie żywicy (Vari). Po zakończeniu infiltracji włókien zawór wprowadzający żywicę jest zamknięty i kompozytu jest wyleczany. Wstrzyknięcie żywicy i utwardzanie można wykonać w temperaturze pokojowej lub w podgrzewanych warunkach.
2. Wybór materiału:
Żywica: Zwykle epoksydowa, poliester, ester poliwinylowy i żywica fenolowa, żywica bismaleimidowa może być stosowana w wysokiej temperaturze
Włókno: Brak wymagań. Zszyte włókno jest bardziej odpowiednie do tego procesu, ponieważ szczelina między wiązką światłowodową sprzyja przeniesieniu żywicy; Istnieją specjalnie rozwinięte włókna mogą promować przepływ żywicy
Materiał rdzenia: Piana komórkowa nie jest odpowiednia, ponieważ komórki plastra miodu będą wypełnione żywicą, a ciśnienie spowoduje również zawalenie się pianki.
3. Główne zalety:
(1) Wyższa frakcja objętościowa błonnika, niska porowatość
(2) Zdrowie i bezpieczeństwo, czyste i schludne środowisko operacyjne jako żywica jest całkowicie zapieczętowana.
(3) Zmniejsz wykorzystanie siły roboczej
(4) Górne i dolne strony części strukturalnych są formowane powierzchnie, co jest łatwe do późniejszego obróbki powierzchni.
4. Główne wady:
(1) Zastosowane razem formy są drogie, ciężkie i stosunkowo nieporęczne, aby wytrzymać większe ciśnienie.
(2) ograniczone do produkcji małych części
(3) Obszary nieudane mogą łatwo wystąpić, co powoduje dużą liczbę złomu
5. Typowe zastosowania: Mały i złożony promo kosmiczny i części samochodowe, siedzenia kolejowe.
Czas po: 08-2024
