La tecnologia di formatura dei materiali compositi è la base e la condizione per lo sviluppo dell'industria dei materiali compositi. Con l'ampliamento del campo di applicazione dei materiali compositi, l'industria dei compositi si è sviluppata rapidamente, alcuni processi di stampaggio stanno migliorando, nuovi metodi di stampaggio continuano ad emergere, attualmente esistono più di 20 metodi di stampaggio compositi a matrice polimerica e utilizzati con successo nella produzione industriale, ad esempio:
(1) Processo di formatura manuale della pasta: metodo di formatura a umido;
(2) Processo di formatura a getto;
(3) Tecnologia di stampaggio a trasferimento di resina (tecnologia RTM);
(4) Stampaggio con metodo della pressione del sacco (metodo del sacco a pressione);
(5) Stampaggio pressatura sacchi sottovuoto;
(6) Tecnologia di formatura in autoclave;
(7) Tecnologia di formatura del bollitore idraulico;
(8) Tecnologia di stampaggio ad espansione termica;
(9) Tecnologia di formazione di strutture a sandwich;
(10) Processo di produzione del materiale per stampaggio;
(11) Tecnologia di iniezione del materiale per stampaggio ZMC;
(12) Processo di stampaggio;
(13) Tecnologia di produzione del laminato;
(14) Tecnologia di formatura dei tubi di laminazione;
(15) Tecnologia di formazione dei prodotti per l'avvolgimento di fibre;
(16) Processo di produzione continua di lastre;
(17) Tecnologia di fusione;
(18) Processo di stampaggio a pultrusione;
(19) Processo di produzione di tubi ad avvolgimento continuo;
(20) Tecnologia di produzione di materiali compositi intrecciati;
(21) Tecnologia di produzione di stampi per lastre termoplastiche e processo di stampaggio a freddo;
(22) Processo di stampaggio ad iniezione;
(23) Processo di stampaggio per estrusione;
(24) Processo di formatura di tubi di colata centrifuga;
(25) Altre tecnologie di formatura.
A seconda del materiale della matrice resinosa scelto, i metodi sopra indicati sono adatti rispettivamente per la produzione di compositi termoindurenti e termoplastici e alcuni processi sono adatti per entrambi.
Prodotti compositi che formano caratteristiche del processo: rispetto ad altre tecnologie di lavorazione dei materiali, il processo di formatura dei materiali compositi presenta le seguenti caratteristiche:
(1) Produzione di materiali e stampaggio di prodotti contemporaneamente per completare la situazione generale, il processo di produzione di materiali compositi, ovvero il processo di stampaggio di prodotti. Le prestazioni dei materiali devono essere progettate in base ai requisiti di utilizzo dei prodotti, quindi nella selezione dei materiali, il rapporto di progettazione, la determinazione del metodo di stratificazione e stampaggio delle fibre, devono soddisfare le proprietà fisiche e chimiche dei prodotti, la forma strutturale e la qualità dell'aspetto requisiti.
(2) lo stampaggio dei prodotti è una matrice di resina composita termoindurente generale relativamente semplice, lo stampaggio è un liquido che scorre, il materiale di rinforzo è una fibra morbida o un tessuto, pertanto, con questi materiali per produrre prodotti compositi, il processo e l'attrezzatura richiesti sono molto più semplici rispetto ad altri materiali, per alcuni prodotti è possibile produrre solo un set di stampi.
Innanzitutto, contattare il processo di stampaggio a bassa pressione
Il processo di stampaggio a contatto a bassa pressione è caratterizzato dal posizionamento manuale del rinforzo, dalla lisciviazione della resina o dal semplice posizionamento assistito da strumenti del rinforzo e della resina. Un'altra caratteristica del processo di stampaggio a contatto a bassa pressione è che il processo di stampaggio non necessita di applicare pressione di stampaggio (stampaggio a contatto), o applicare solo una pressione di stampaggio bassa (pressione di 0,01 ~ 0,7 mpa dopo lo stampaggio a contatto, la pressione massima non supera 2,0 mpa).
Il processo di stampaggio a bassa pressione a contatto è il primo materiale nello stampo maschio, nello stampo maschio o nella forma di progettazione dello stampo, quindi attraverso il riscaldamento o l'indurimento a temperatura ambiente, la sformatura e quindi attraverso la lavorazione e i prodotti ausiliari. Appartengono a questo tipo di processo di stampaggio lo stampaggio a pasta manuale, lo stampaggio a getto, lo stampaggio a pressione di sacchetti, lo stampaggio a trasferimento di resina, lo stampaggio in autoclave e lo stampaggio ad espansione termica (stampaggio a bassa pressione). I primi due sono la formazione del contatto.
Nel processo di stampaggio a bassa pressione a contatto, il processo di stampaggio della pasta a mano è la prima invenzione nella produzione di materiale composito a matrice polimerica, la gamma più ampiamente applicabile, altri metodi sono lo sviluppo e il miglioramento del processo di stampaggio della pasta a mano. Il più grande vantaggio del processo di formazione dei contatti è l'attrezzatura semplice, l'ampia adattabilità, i minori investimenti e l'effetto rapido. Secondo le statistiche degli ultimi anni, il processo di stampaggio a bassa pressione nella produzione industriale mondiale di materiali compositi occupa ancora una quota elevata, come gli Stati Uniti hanno rappresentato il 35%, l'Europa occidentale ha rappresentato il 25%, il Giappone ha rappresentato il 42%, La Cina rappresenta il 75%. Ciò dimostra l'importanza e l'insostituibilità della tecnologia di stampaggio a bassa pressione nella produzione dell'industria dei materiali compositi; si tratta di un metodo di processo che non diminuirà mai. Ma il suo più grande difetto è che l’efficienza produttiva è bassa, l’intensità della manodopera è elevata, la ripetibilità del prodotto è scarsa e così via.
1. Materie prime
Le materie prime per stampaggio a bassa pressione a contatto sono materiali rinforzati, resine e materiali ausiliari.
(1) Materiali migliorati
Requisiti per la formazione dei contatti per i materiali migliorati: (1) i materiali migliorati sono facili da impregnare con la resina; (2) La variabilità della forma è sufficiente per soddisfare i requisiti di stampaggio di forme complesse di prodotti; (3) le bolle sono facili da detrarre; (4) può soddisfare i requisiti di prestazione fisica e chimica delle condizioni d'uso dei prodotti; ⑤ Prezzo ragionevole (il più economico possibile), fonti abbondanti.
I materiali rinforzati per la formazione del contatto includono fibra di vetro e il suo tessuto, fibra di carbonio e il suo tessuto, fibra Arlene e il suo tessuto, ecc.
(2) Materiali della matrice
Processo di stampaggio a bassa pressione a contatto per i requisiti del materiale della matrice: (1) in condizioni di pasta manuale, materiale rinforzato con fibre facile da assorbire, bolle facili da escludere, forte adesione alla fibra; (2) A temperatura ambiente può gelificare, solidificare e richiedere un restringimento, meno sostanze volatili; (3) Viscosità adeguata: generalmente 0,2 ~ 0,5 Pa·s, non può produrre fenomeni di flusso di colla; (4) non tossico o a bassa tossicità; Il prezzo è ragionevole e la provenienza è garantita.
Le resine comunemente utilizzate nella produzione sono: resina poliestere insatura, resina epossidica, resina fenolica, resina bismaleimide, resina poliimmidica e così via.
Requisiti prestazionali di diversi processi di formatura dei contatti per resina:
Requisiti del metodo di stampaggio per le proprietà della resina
Produzione di gel
1, lo stampaggio non scorre, facile da antischiuma
2, tono uniforme, nessun colore fluttuante
3, indurimento rapido, senza rughe, buona adesione allo strato di resina
Stampaggio a mano
1, buona impregnazione, facile da impregnare la fibra, bolle facili da eliminare
2, diffusione dopo l'indurimento rapido, minore rilascio di calore, restringimento
3, meno volatile, la superficie del prodotto non è appiccicosa
4. Buona adesione tra gli strati
Stampaggio ad iniezione
1. Garantire i requisiti della formatura della pasta manuale
2. Il recupero tissotropico è più rapido
3, la temperatura ha poco effetto sulla viscosità della resina
4. La resina dovrebbe essere adatta per lungo tempo e la viscosità non dovrebbe aumentare dopo l'aggiunta dell'acceleratore
Stampaggio di borse
1, buona bagnabilità, facile da impregnare la fibra, bolle facili da scaricare
2, polimerizzando velocemente, polimerizzando il calore fino a ridurlo
3, colla non facile da far scorrere, forte adesione tra gli strati
(3) Materiali ausiliari
Il processo di formazione dei contatti dei materiali ausiliari, si riferisce principalmente alle due categorie di riempitivo e colore e all'agente indurente, diluente, agente indurente, appartenenti al sistema della matrice resinosa.
2, muffa e agente distaccante
(1) Stampi
Lo stampo è l'attrezzatura principale in tutti i tipi di processo di formazione dei contatti. La qualità dello stampo influisce direttamente sulla qualità e sul costo del prodotto, quindi deve essere progettato e realizzato con attenzione.
Quando si progetta lo stampo, i seguenti requisiti devono essere considerati in modo completo: (1) Soddisfare i requisiti di precisione della progettazione del prodotto, le dimensioni dello stampo sono precise e la superficie è liscia; (2) avere sufficiente forza e rigidità; (3) comoda sformatura; (4) avere sufficiente stabilità termica; Leggero, fonte di materiale adeguata e basso costo.
Lo stampo per stampaggio a contatto con struttura dello stampo è suddiviso in: stampo maschio, stampo maschio e tre tipi di stampo, indipendentemente dal tipo di stampo, può essere basato sulle dimensioni, sui requisiti di stampaggio, sul design nel suo insieme o sullo stampo assemblato.
Quando viene prodotto il materiale dello stampo, devono essere soddisfatti i seguenti requisiti:
① Può soddisfare i requisiti di precisione dimensionale, qualità estetica e durata dei prodotti;
(2) Il materiale dello stampo deve avere resistenza e rigidità sufficienti per garantire che lo stampo non sia facile da deformare e danneggiare durante l'utilizzo;
(3) non è corroso dalla resina e non influisce sulla polimerizzazione della resina;
(4) Buona resistenza al calore, indurimento del prodotto e indurimento termico, lo stampo non è deformato;
(5) Facile da produrre, facile da sformare;
(6) giorno per ridurre il peso dello stampo, produzione conveniente;
⑦ Il prezzo è economico e i materiali sono facili da ottenere. I materiali che possono essere utilizzati come stampi per pasta a mano sono: legno, metallo, gesso, cemento, metallo a basso punto di fusione, plastica rigida espansa e plastica rinforzata con fibra di vetro.
Requisiti base del distaccante:
1. Non corrode lo stampo, non influisce sulla polimerizzazione della resina, l'adesione della resina è inferiore a 0,01 mpa;
(2) Tempo di formazione del film breve, spessore uniforme, superficie liscia;
L'uso della sicurezza, nessun effetto tossico;
(4) resistenza al calore, può essere riscaldata dalla temperatura di polimerizzazione;
⑤ È facile da usare ed economico.
L'agente distaccante del processo di formazione dei contatti comprende principalmente agente distaccante film, agente distaccante liquido e unguento, agente distaccante cera.
Processo di formatura della pasta manuale
Il flusso del processo di formatura della pasta manuale è il seguente:
(1) Preparazione della produzione
La dimensione del sito di lavoro per l'incollaggio a mano sarà determinata in base alle dimensioni del prodotto e alla produzione giornaliera. Il sito deve essere pulito, asciutto e ben ventilato e la temperatura dell'aria deve essere mantenuta tra 15 e 35 gradi Celsius. La sezione di ristrutturazione post-elaborazione dovrà essere dotata di dispositivo per la rimozione delle polveri di scarico e di dispositivo di spruzzatura dell'acqua.
La preparazione dello stampo comprende la pulizia, l'assemblaggio e l'agente distaccante.
Quando viene preparata la colla resinosa, dovremmo prestare attenzione a due problemi: (1) evitare che la colla mescoli le bolle; (2) La quantità di colla non deve essere eccessiva e ciascuna quantità deve essere utilizzata prima del gel di resina.
Materiali di rinforzo Le tipologie e le specifiche dei materiali di rinforzo devono essere scelte in base ai requisiti di progetto.
(2) Incollare e polimerizzare
L'impasto manuale per strati di pasta per strati è diviso in metodo umido e metodo a secco due: (1) panno prepreg a strati asciutti come materia prima, il materiale pre-imparato (panno) secondo il campione tagliato in materiale difettoso, riscaldamento per ammorbidire lo strato , quindi strato per strato sullo stampo, prestando attenzione a eliminare le bolle tra gli strati, in modo che siano densi. Questo metodo viene utilizzato per l'autoclave e lo stampaggio di sacchetti. (2) La stratificazione bagnata direttamente nello stampo rafforzerà il materiale, strato dopo strato vicino allo stampo, ridurrà le bolle e lo renderà denso. Processo generale di incollaggio a mano con questo metodo di stratificazione. La stratificazione a umido è suddivisa in pasta per strato di gelcoat e pasta per strato di struttura.
Strumento per incollare a mano Lo strumento per incollare a mano ha un grande impatto nel garantire la qualità del prodotto. Ci sono rulli di lana, rulli di setole, rulli a spirale e seghe elettriche, trapani elettrici, lucidatrici e così via.
I prodotti solidificanti solidificano la sclerosi centrale e maturano due stadi: dal gel al cambiamento trigonale normalmente vogliono 24 ore, in questo momento il grado di solidificazione ammonta al 50% ~ 70% (il grado di durezza Ba Ke è 15), può demolom, dopo aver decollato solidificarsi al di sotto delle condizioni ambientali naturali La capacità di 1 ~ 2 settimane fa sì che i prodotti abbiano una resistenza meccanica, ad esempio matura, con un grado di solidificazione superiore all'85%. Il riscaldamento può favorire il processo di polimerizzazione. Per l'acciaio di vetro poliestere, riscaldamento a 80 ℃ per 3 ore, per l'acciaio di vetro epossidico, la temperatura di post-indurimento può essere controllata entro 150 ℃. Esistono molti metodi di riscaldamento e polimerizzazione, i prodotti medi e piccoli possono essere riscaldati e polimerizzati nel forno di polimerizzazione, i prodotti di grandi dimensioni possono essere riscaldati o riscaldati a infrarossi.
(3)Dmodellatura e vestizione
Sformatura Sformatura per garantire che il prodotto non venga danneggiato. I metodi di sformatura sono i seguenti: (1) Il dispositivo di espulsione dallo stampo è incorporato nello stampo e la vite viene ruotata durante la sformatura per espellere il prodotto. Lo stampo per sformatura a pressione ha un ingresso di aria compressa o acqua, la sformatura avverrà con aria compressa o acqua (0,2 mpa) tra lo stampo e il prodotto, contemporaneamente con martello di legno e martello di gomma, in modo che il prodotto e lo stampo si separino. (3) Sformatura di prodotti di grandi dimensioni (come le navi) con l'aiuto di martinetti, gru, cunei di legno duro e altri strumenti. (4) I prodotti complessi possono utilizzare il metodo di sformatura manuale per incollare due o tre strati di FRP sullo stampo, da polimerizzare dopo la pelatura dallo stampo, quindi mettere sullo stampo per continuare a incollare fino allo spessore di progetto, è facile da togliere dallo stampo dopo la polimerizzazione.
La medicazione della medicazione è divisa in due tipi: una è la medicazione delle dimensioni, l'altra la riparazione dei difetti. (1) Dopo aver modellato le dimensioni dei prodotti, in base alle dimensioni del disegno per tagliare la parte in eccesso; (2) La riparazione dei difetti comprende la riparazione di perforazioni, bolle, riparazione di crepe, rinforzo di fori, ecc.
Tecnica del jetforming
La tecnologia di formatura a getto rappresenta un miglioramento della formatura manuale della pasta, di grado semi-meccanizzato. La tecnologia di formatura a getto rappresenta una percentuale elevata nel processo di formatura dei materiali compositi, come il 9,1% negli Stati Uniti, l'11,3% in Europa occidentale e il 21% in Giappone. Attualmente, le macchine per lo stampaggio a iniezione domestiche vengono importate principalmente dagli Stati Uniti.
(1) Principio del processo di formatura a getto e vantaggi e svantaggi
Il processo di stampaggio a iniezione viene miscelato con l'iniziatore e il promotore di due tipi di poliestere, rispettivamente dalla pistola a spruzzo su entrambi i lati, e taglierà lo stoppino in fibra di vetro, tramite il centro della torcia, mescolandosi con la resina, depositandosi sullo stampo, quando il deposito ad un certo spessore, con la compattazione a rulli, rendere la fibra satura di resina, eliminare le bolle d'aria, polimerizzare nei prodotti.
I vantaggi dello stampaggio a getto: (1) l'utilizzo del roving in fibra di vetro anziché del tessuto può ridurre il costo dei materiali; (2) L'efficienza produttiva è 2-4 volte superiore rispetto alla pasta manuale; (3) Il prodotto ha buona integrità, assenza di giunzioni, elevata resistenza al taglio tra gli strati, elevato contenuto di resina, buona resistenza alla corrosione e resistenza alle perdite; (4) può ridurre il consumo di sbattimenti, ritagli di stoffa tagliati e liquido di colla rimanente; Le dimensioni e la forma del prodotto non sono limitate. Gli svantaggi sono: (1) alto contenuto di resina, prodotti a bassa resistenza; (2) il prodotto può lisciare solo un lato; ③ Inquina l'ambiente ed è dannoso per la salute dei lavoratori.
Efficienza del jetforming fino a 15 kg/min, quindi adatto per la produzione di scafi di grandi dimensioni. È stato ampiamente utilizzato per la lavorazione di vasche da bagno, coperture di macchine, servizi igienici integrali, componenti di carrozzerie di automobili e prodotti di grande rilievo.
(2) Preparazione della produzione
Oltre a soddisfare i requisiti del processo di incollaggio manuale, è necessario prestare particolare attenzione allo scarico ambientale. A seconda delle dimensioni del prodotto, la sala operatoria può essere chiusa per risparmiare energia.
Le materie prime per la preparazione del materiale sono principalmente resina (principalmente resina poliestere insatura) e stoppino in fibra di vetro non ritorta.
La preparazione dello stampo comprende la pulizia, l'assemblaggio e l'agente distaccante.
La macchina per lo stampaggio a iniezione dell'attrezzatura per lo stampaggio a iniezione è divisa in due tipi: tipo con serbatoio a pressione e tipo con pompa: (1) Macchina per lo stampaggio a iniezione del tipo a pompa, l'iniziatore e l'acceleratore della resina vengono rispettivamente pompati nel miscelatore statico, completamente miscelati e quindi espulsi dallo spray pistola, nota come pistola di tipo misto. I suoi componenti sono il sistema di controllo pneumatico, la pompa della resina, la pompa ausiliaria, il miscelatore, la pistola a spruzzo, l'iniettore per il taglio delle fibre, ecc. La pompa della resina e la pompa ausiliaria sono collegate rigidamente tramite bilanciere. Regolare la posizione della pompa ausiliaria sul bilanciere per garantire la proporzione degli ingredienti. Sotto l'azione del compressore d'aria, la resina e l'agente ausiliario vengono miscelati uniformemente nel miscelatore e formati da goccioline di pistola a spruzzo, che vengono continuamente spruzzate sulla superficie dello stampo con la fibra tagliata. Questa macchina a getto ha solo una pistola a spruzzo per colla, struttura semplice, leggera, meno sprechi di iniziatore, ma a causa della miscelazione nel sistema, deve essere pulita immediatamente dopo il completamento, per evitare il blocco dell'iniezione. (2) La macchina a getto per l'erogazione di colla del tipo a serbatoio a pressione serve rispettivamente per installare la colla in resina nel serbatoio a pressione e per inserire la colla nella pistola a spruzzo per spruzzarla continuamente mediante la pressione del gas nel serbatoio. È composto da due serbatoi resina, tubo, valvola, pistola a spruzzo, iniettore per taglio fibra, carrello e staffa. Durante il lavoro, collegare la fonte di aria compressa, far passare l'aria compressa attraverso il separatore aria-acqua nel serbatoio della resina, nel taglierino in fibra di vetro e nella pistola a spruzzo, in modo che la resina e la fibra di vetro vengano continuamente espulse dalla pistola a spruzzo, atomizzazione della resina, dispersione di fibra di vetro, miscelata uniformemente e poi affondata nello stampo. Questo getto viene miscelato con resina all'esterno della pistola, quindi non è facile tappare l'ugello della pistola.
(3) Controllo del processo di stampaggio a spruzzo
Selezione dei parametri del processo di iniezione: ① Prodotti per stampaggio a spruzzo con contenuto di resina, controllo del contenuto di resina a circa il 60%. Quando la viscosità della resina è 0,2Pa·s, la pressione del serbatoio della resina è 0,05-0,15mpa e la pressione di atomizzazione è 0,3-0,55mpa, è possibile garantire l'uniformità dei componenti. (3) La distanza di miscelazione della resina spruzzata con un angolo diverso della pistola a spruzzo è diversa. Generalmente, viene selezionato un angolo di 20° e la distanza tra la pistola a spruzzo e lo stampo è di 350 ~ 400 mm. Per modificare la distanza, l'angolo della pistola a spruzzo deve essere ad alta velocità per garantire che ciascun componente venga miscelato nell'intersezione vicino alla superficie dello stampo per evitare che la colla voli via.
È necessario tenere presente lo stampaggio a spruzzo: (1) la temperatura ambiente deve essere controllata a (25±5) ℃, troppo alta, facile da causare il blocco della pistola a spruzzo; Miscelazione troppo bassa, non uniforme, polimerizzazione lenta; (2) Non è consentita acqua nel sistema a getto, altrimenti la qualità del prodotto ne risentirà; (3) Prima della formatura, spruzzare uno strato di resina sullo stampo, quindi spruzzare lo strato di miscela di fibre di resina; (4) Prima dello stampaggio a iniezione, regolare innanzitutto la pressione dell'aria, controllare il contenuto di resina e fibra di vetro; (5) La pistola a spruzzo deve muoversi in modo uniforme per evitare perdite e spruzzi. Non può seguire un arco. La sovrapposizione tra le due linee è inferiore a 1/3 e la copertura e lo spessore devono essere uniformi. Dopo aver spruzzato uno strato, utilizzare immediatamente la compattazione a rullo, prestare attenzione ai bordi e alla superficie concava e convessa, assicurarsi che ogni strato sia pressato piatto, scaricare le bolle, evitare le bave causate dalle fibre; Dopo ogni strato di spruzzo, per controllare, qualificato dopo lo strato successivo di spruzzo; ⑧ Spruzzare un po' l'ultimo strato, rendere la superficie liscia; ⑨ Pulire il getto immediatamente dopo l'uso per evitare la solidificazione della resina e danni all'attrezzatura.
Stampaggio a trasferimento di resina
Resin Transfer Moulding abbreviato in RTM. RTM è nata negli anni '50, è una tecnologia di formatura a stampo chiuso per il miglioramento del processo di stampaggio della pasta manuale, in grado di produrre prodotti leggeri su due lati. All'estero rientrano in questa categoria anche l'iniezione di resina e l'infezione da pressione.
Il principio di base dell'RTM è quello di posizionare il materiale rinforzato con fibra di vetro nella cavità dello stampo chiuso. Il gel di resina viene iniettato nella cavità dello stampo mediante pressione e il materiale rinforzato con fibra di vetro viene impregnato, quindi polimerizzato e il prodotto stampato viene sformato.
Dal livello di ricerca precedente, la direzione di ricerca e sviluppo della tecnologia RTM includerà un'unità di iniezione controllata da microcomputer, una tecnologia avanzata di preformatura dei materiali, stampi a basso costo, sistema di indurimento rapido della resina, stabilità e adattabilità del processo, ecc.
Le caratteristiche della tecnologia di formatura RTM: (1) può produrre prodotti fronte-retro; (2) Elevata efficienza di formatura, adatta per la produzione di prodotti in FRP su media scala (meno di 20.000 pezzi/anno); ③RTM è un'operazione a stampo chiuso, che non inquina l'ambiente e non danneggia la salute dei lavoratori; (4) il materiale di rinforzo può essere posato in qualsiasi direzione, è facile realizzare il materiale di rinforzo in base allo stato di sollecitazione del campione di prodotto; (5) meno materie prime e consumo energetico; ⑥ Meno investimenti nella costruzione di una fabbrica, velocemente.
La tecnologia RTM è ampiamente utilizzata nei settori dell'edilizia, dei trasporti, delle telecomunicazioni, della sanità, dell'aerospaziale e di altri settori industriali. I prodotti che abbiamo sviluppato sono: alloggiamenti e parti di automobili, componenti di veicoli ricreazionali, polpa a spirale, pala di turbina eolica lunga 8,5 m, radome, copertura della macchina, vasca, bagno, bordo della piscina, sedile, serbatoio dell'acqua, cabina telefonica, palo del telegrafo , piccolo yacht, ecc.
(1) Processo e apparecchiature RTM
L'intero processo produttivo di RTM è suddiviso in 11 processi. Gli operatori, gli strumenti e le attrezzature di ciascun processo sono fissi. Lo stampo viene trasportato dall'auto e attraversa a turno ciascun processo per realizzare l'operazione di flusso. Il tempo ciclo dello stampo sulla catena di montaggio rispecchia sostanzialmente il ciclo produttivo del prodotto. I prodotti di piccole dimensioni richiedono generalmente solo dieci minuti e il ciclo di produzione di prodotti di grandi dimensioni può essere controllato entro 1 ora.
Attrezzature per lo stampaggio Le attrezzature per lo stampaggio RTM sono principalmente macchine e stampi per iniezione di resina.
La macchina per iniezione di resina è composta da pompa per resina e pistola per iniezione. La pompa in resina è un insieme di pompe alternative a pistoni, la parte superiore è una pompa aerodinamica. Quando l'aria compressa spinge il pistone della pompa dell'aria a muoversi su e giù, la pompa della resina pompa quantitativamente la resina nel serbatoio della resina attraverso il regolatore di flusso e il filtro. La leva laterale fa muovere la pompa del catalizzatore e pompa quantitativamente il catalizzatore nel serbatoio. L'aria compressa viene riempita nei due serbatoi per creare una forza tampone opposta alla pressione della pompa, garantendo un flusso costante di resina e catalizzatore alla testa di iniezione. Pistola a iniezione dopo il flusso turbolento in un miscelatore statico e può produrre resina e catalizzatore in condizioni di assenza di miscelazione di gas, stampo a iniezione e quindi i miscelatori a pistola hanno un design di ingresso del detergente, con un serbatoio del solvente a pressione da 0,28 MPa, quando la macchina dopo l'uso, accendere l'interruttore, il solvente automatico, la pistola ad iniezione per pulire.
② Lo stampo RTM è suddiviso in stampo in acciaio di vetro, stampo in metallo placcato con superficie in acciaio di vetro e stampo in metallo. Gli stampi in fibra di vetro sono facili da produrre e più economici, gli stampi in fibra di vetro poliestere possono essere utilizzati 2.000 volte, gli stampi in fibra di vetro epossidica possono essere utilizzati 4.000 volte. Lo stampo in plastica rinforzata con fibra di vetro con superficie placcata in oro può essere utilizzato più di 10000 volte. Gli stampi in metallo vengono utilizzati raramente nel processo THE RTM. In generale, la tariffa per lo stampo di RTM è solo dal 2% al 16% di quella di SMC.
(2) Materie prime RTM
RTM utilizza materie prime come sistema di resina, materiale di rinforzo e riempitivo.
Sistema di resina LA resina principale utilizzata nel processo RTM è la resina poliestere insatura.
Materiali di rinforzo I materiali di rinforzo generali RTM sono principalmente fibra di vetro, il suo contenuto è del 25% ~ 45% (rapporto in peso); I materiali di rinforzo comunemente utilizzati sono il feltro continuo in fibra di vetro, il feltro composito e la scacchiera.
I riempitivi sono importanti per il processo RTM perché non solo riducono i costi e migliorano le prestazioni, ma assorbono anche il calore durante la fase esotermica della polimerizzazione della resina. I riempitivi comunemente usati sono idrossido di alluminio, perle di vetro, carbonato di calcio, mica e così via. Il suo dosaggio è del 20% ~ 40%.
Metodo della pressione del sacco, metodo dell'autoclave, metodo del bollitore idraulico eTmetodo di stampaggio ad espansione termica
Metodo della pressione del sacco, metodo dell'autoclave, metodo del bollitore idraulico e metodo di stampaggio a espansione termica noto come processo di stampaggio a bassa pressione. Il suo processo di stampaggio consiste nell'utilizzare la pavimentazione manuale, il materiale di rinforzo e la resina (incluso il materiale preimpregnato) secondo le indicazioni di progettazione e ordinare strato per strato sullo stampo, dopo aver raggiunto lo spessore specificato, mediante pressione, riscaldamento, indurimento, sformatura, vestirsi e ottenere prodotti. La differenza tra i quattro metodi e il processo di formatura manuale della pasta risiede solo nel processo di polimerizzazione a pressione. Pertanto, rappresentano solo il miglioramento del processo di formatura della pasta manuale, al fine di migliorare la densità dei prodotti e la forza del legame tra gli strati.
Con fibra di vetro ad alta resistenza, fibra di carbonio, fibra di boro, fibra di aramong e resina epossidica come materie prime, i prodotti compositi ad alte prestazioni realizzati con il metodo di stampaggio a bassa pressione sono stati ampiamente utilizzati in aerei, missili, satelliti e navette spaziali. Come le porte degli aerei, la carenatura, il radome aereo, la staffa, l'ala, la coda, la paratia, il muro e gli aerei stealth.
(1) Metodo della pressione del sacco
Lo stampaggio per pressatura di sacchi è lo stampaggio a mano di prodotti non solidificati, attraverso sacchi di gomma o altri materiali elastici per applicare pressione di gas o liquido, in modo che i prodotti sotto pressione si densi, si solidifichino.
I vantaggi del metodo di formatura del sacchetto sono: (1) liscio su entrambi i lati del prodotto; ② Adattarsi alla resina poliestere, epossidica e fenolica; Il peso del prodotto è superiore alla pasta a mano.
Stampaggio a pressione del sacco nel metodo del sacco a pressione e nel metodo del sacco a vuoto 2: (1) metodo del sacco a pressione il metodo del sacco a pressione consiste nello stampaggio manuale di prodotti non solidificati in un sacchetto di gomma, fissata la piastra di copertura e quindi attraverso aria compressa o vapore (0,25 ~ 0,5 mpa), in modo che i prodotti in condizioni di pressatura a caldo si solidifichino. (2) Metodo del sacco a vuoto questo metodo consiste nell'incollare a mano prodotti non solidificati sagomati, con uno strato di pellicola di gomma, prodotti tra la pellicola di gomma e lo stampo, sigillare la periferia, vuoto (0,05 ~ 0,07 mpa), in modo che le bolle e i volatili nei prodotti sono esclusi. A causa della bassa pressione del vuoto, il metodo di formatura del sacco a vuoto viene utilizzato solo per la formatura a umido di prodotti compositi in poliestere ed epossidici.
(2) bollitore a pressione calda e metodo del bollitore idraulico
Il bollitore caldo autoclavato e il metodo del bollitore idraulico si trovano nel contenitore metallico, attraverso gas compresso o liquido sul riscaldamento, pressione, gas compresso sui prodotti di pasta manuale non solidificati, rendendolo un processo di stampaggio solidificato.
L'autoclave con metodo autoclave è un recipiente a pressione metallico orizzontale, prodotti di pasta manuale non polimerizzata, oltre a sacchetti di plastica sigillati, vuoto e quindi con lo stampo con l'auto per promuovere l'autoclave, attraverso vapore (la pressione è 1,5 ~ 2,5 mpa) e vuoto, pressurizzato prodotti, riscaldamento, scarico di bolle, in modo che si solidifichi nelle condizioni di pressione calda. Combina i vantaggi del metodo con sacco a pressione e del metodo con sacco a vuoto, con un ciclo di produzione breve e un'elevata qualità del prodotto. Il metodo dell'autoclave a caldo può produrre prodotti compositi di grandi dimensioni e di forma complessa di alta qualità e ad alte prestazioni. La dimensione del prodotto è limitata dall'autoclave. Attualmente, l’autoclave più grande della Cina ha un diametro di 2,5 me una lunghezza di 18 m. I prodotti che sono stati sviluppati e applicati includono ala, coda, riflettore dell'antenna satellitare, corpo di rientro del missile e radome con struttura a sandwich nell'aria. Il più grande svantaggio di questo metodo è l’investimento in attrezzature, il peso, la struttura complessa e i costi elevati.
Metodo del bollitore idraulico Il bollitore idraulico è un recipiente a pressione chiuso, il volume è inferiore a quello del bollitore a pressione calda, posizionato in posizione verticale, la produzione attraverso la pressione dell'acqua calda, sui prodotti di pasta a mano non solidificati riscaldati, pressurizzati, in modo che si solidifichino. La pressione del bollitore idraulico può raggiungere 2 MPa o più e la temperatura è di 80 ~ 100 ℃. Vettore petrolifero, riscalda fino a 200 ℃. Il prodotto ottenuto con questo metodo è denso, a ciclo breve, lo svantaggio del metodo del bollitore idraulico è il grande investimento in attrezzature.
(3) metodo di stampaggio ad espansione termica
Lo stampaggio ad espansione termica è un processo utilizzato per produrre prodotti compositi ad alte prestazioni a parete sottile cava. Il suo principio di funzionamento è l'uso di diversi coefficienti di espansione dei materiali dello stampo, l'uso dell'espansione del volume riscaldato di diverse pressioni di estrusione, la costruzione della pressione del prodotto. Lo stampo maschio del metodo di stampaggio ad espansione termica è in gomma siliconica con un coefficiente di espansione elevato, mentre lo stampo femmina è in materiale metallico con un coefficiente di espansione ridotto. I prodotti non solidificati vengono posizionati manualmente tra lo stampo maschio e lo stampo femmina. A causa del diverso coefficiente di espansione degli stampi positivo e negativo, c'è un'enorme differenza di deformazione, che fa solidificare i prodotti sotto pressione a caldo.
Orario di pubblicazione: 29-06-22