Композиттерге арналған шикізаттың кең таңдауы бар, соның ішінде шайырлар, талшықтар және өзек материалдары бар, және әрбір материалдың өзіндік беріктік, қаттылық, беріктік және термиялық тұрақтылық қасиеттері бар, құны мен өнімділігі әртүрлі. Дегенмен, композиттік материалдың тұтастай алғанда соңғы өнімділігі тек шайыр матрицасы мен талшықтарымен (сонымен қатар сэндвич материалының құрылымындағы өзек материалымен) ғана емес, сонымен қатар құрылымдағы материалдарды жобалау әдісімен және өндіру процесімен тығыз байланысты. Бұл мақалада біз композиттер үшін жиі қолданылатын өндіріс әдістерін, әр әдістің негізгі әсер етуші факторларын және әртүрлі процестер үшін шикізаттың қалай таңдалатынын таныстырамыз.
Бүріккіш қалыптау
1, әдіс сипаттамасы: қысқа кесілген талшықты арматуралық материал мен шайыр жүйесі бір уақытта қалыпқа шашыратылады, содан кейін атмосфералық қысым астында қалыптау процесінің термосеткалық композиттік өнімдеріне кебеді.
2. Материалды таңдау:
Шайыр: негізінен полиэстер
Талшық: ірі шыны талшықты жіп
Негізгі материал: жоқ, тек фанерамен біріктіру қажет емес
3. Негізгі артықшылықтары:
1) Қолөнердің ұзақ тарихы
2) Талшық пен шайырдың арзан, тез жиналуы
3) Қалыптың төмен құны
4, негізгі кемшіліктер:
1) Фанераны шайырға бай аймақта оңай қалыптастыруға болады, салмағы жоғары
2) Тек қысқа кесілген талшықтарды пайдалануға болады, бұл фанераның механикалық қасиеттерін айтарлықтай шектейді.
3) Шашыратуды жеңілдету үшін шайырдың тұтқырлығы композиттік материалдың механикалық және термиялық қасиеттерін жоғалтып, жеткілікті төмен болуы керек.
4) Бүріккіш шайырдың құрамындағы стиролдың жоғары мөлшері оператор үшін жоғары қауіп төндіретінін білдіреді, ал тұтқырлығының төмендігі шайырдың қызметкердің жұмыс киіміне оңай еніп, теріге тікелей тиюі мүмкін екенін білдіреді.
5) Ауадағы ұшпа стиролдың концентрациясын заңды талаптарға сай келтіру қиын.
5. Типтік қолданылуы:
Қарапайым қоршаулар, жеңіл жүктемелі құрылымдық панельдер, мысалы, кабриолет кузовтары, жүк көліктерінің қаптамалары, ванналар және шағын қайықтар.
Қолмен қалыптау
1, әдіс сипаттамасы: шайырды талшықтарға қолмен енгізу, талшықтарды тоқуға, өруге, тігуге немесе байланыстыруға болады және басқа да күшейту әдістерімен, қолмен қалыптау әдетте роликтермен немесе щеткалармен жасалады, содан кейін шайыр талшықтарға ену үшін желім роликпен қысылады. Фанераны қатайту үшін қалыпты қысыммен орналастырады.
2. Материалды таңдау:
Шайыр: талап етілмейді, эпоксидті, полиэстер, полиэтилен негізіндегі эфир, фенол шайырлары бар
Талшық: ешқандай талаптар жоқ, бірақ үлкен арамид талшығының негізгі салмағын қолмен төселген материалға ену қиын
Негізгі материал: талап етілмейді
3, негізгі артықшылықтары:
1) Технологияның ұзақ тарихы
2) Үйрену оңай
3) бөлме температурасында қатаю шайырын қолданған кезде қалыптау құны төмен
4) Материалдар мен жеткізушілердің кең таңдауы
5) Талшық мөлшері жоғары, бүрку процесіне қарағанда ұзағырақ талшықтар қолданылады
4, Негізгі кемшіліктер:
1) Шайыр араластыру, ламинат шайырының мөлшері мен сапасы оператордың шеберлігімен тығыз байланысты, ламинаттың шайыр мөлшерінің аздығы мен кеуектілігінің төмендігін алу қиын.
2) Шайырдың денсаулыққа және қауіпсіздікке қауіп төндіретіні, қолмен салуға арналған шайырдың молекулалық салмағы неғұрлым төмен болса, денсаулыққа төнетін қауіп соғұрлым жоғары болады, тұтқырлығы соғұрлым төмен болады, бұл шайырдың қызметкерлердің жұмыс киіміне еніп, теріге тікелей тию ықтималдығын арттырады.
3) Егер жақсы желдету орнатылмаса, полиэстер мен полиэтилен негізіндегі эфирлерден ауаға буланған стиролдың концентрациясын заңды талаптарға сәйкестендіру қиын.
4) Қолмен жасалған паста шайырының тұтқырлығы өте төмен болуы керек, сондықтан стиролдың немесе басқа еріткіштердің мөлшері жоғары болуы керек, осылайша композиттік материалдың механикалық/термиялық қасиеттері жоғалады.
5) Типтік қолданылуы: стандартты жел турбинасының қалақтары, жаппай өндірілген қайықтар, сәулеттік модельдер.
Вакуумдық қаптамалау процесі
1. Әдіс сипаттамасы: Вакуумдық қаптау процесі жоғарыда аталған қолмен төсеу процесінің жалғасы болып табылады, яғни қалыпқа пластикалық пленка қабатын тығыздау фанерадан жасалған қолмен төсеу вакуумымен жүзеге асырылады, композиттік материалдың сапасын жақсарту үшін фанераға атмосфералық қысымды қолдану арқылы тозу және қатайту әсеріне қол жеткізіледі.
2. материалды таңдау:
Шайыр: негізінен эпоксидті және фенол шайырлары, полиэстер және полиэтилен негізіндегі эфир қолданылмайды, себебі олардың құрамында стирол бар, ол вакуумдық сорғыға ұшып кетеді.
Талшық: үлкен талшықтардың негізгі салмағы қысыммен еніп кетсе де, талап етілмейді
Негізгі материал: талап етілмейді
3. Негізгі артықшылықтары:
1) Стандартты қолмен жинау процесіне қарағанда талшықтың жоғары мөлшеріне қол жеткізуге болады
2) Бос орын коэффициенті стандартты қолмен төсеу процесінен төмен.
3) Теріс қысым кезінде шайыр талшықтың ену дәрежесін жақсарту үшін жеткілікті түрде ағады, әрине, шайырдың бір бөлігі вакуумдық шығын материалдарымен сіңеді
4) Денсаулық және қауіпсіздік: вакуумдық қаптау процесі қатаю процесінде ұшпа заттардың бөлінуін азайтуы мүмкін
4, Негізгі кемшіліктер:
1) Қосымша процесс еңбек құнын және бір рет қолданылатын вакуумдық қап материалын арттырады
2) Операторларға қойылатын біліктіліктің жоғары талаптары
3) Шайыр араластыру және шайыр мөлшерін бақылау көбінесе оператордың біліктілігіне байланысты
4) Вакуумдық пакеттер ұшпа заттардың бөлінуін азайтқанымен, оператордың денсаулыққа қаупі инфузия немесе препрег процесіне қарағанда жоғары.
5, Типтік қолданылуы: үлкен өлшемді, шектеулі шығарылымдағы яхталар, жарыс автомобильдерінің бөлшектері, негізгі материалды байланыстырудың кеме жасау процесі.
Орама қалыптау
1. Әдістің сипаттамасы: Орау процесі негізінен қуыс, дөңгелек немесе сопақша пішінді құрылымдық бөлшектерді, мысалы, құбырлар мен науаларды жасау үшін қолданылады. Талшық шоғырлары шайырмен сіңдірілген, содан кейін әртүрлі бағыттағы оққа оралады. Процесс орау машинасы мен оққа айналу жылдамдығымен басқарылады.
2. Материалды таңдау:
Шайыр: эпоксидті, полиэстер, полиэтилен негізіндегі эфир және фенол шайыры сияқты талаптар жоқ.
Талшық: талап етілмейді, катушка жақтауының талшықты байламдарын тікелей пайдалану, талшықты матаға тоқудың немесе тігудің қажеті жоқ
Негізгі материал: талап етілмейді, бірақ қабығы әдетте бір қабатты композиттік материал болып табылады
3. негізгі артықшылықтары:
(1) өндірістің жоғары жылдамдығы, бұл үнемдеудің экономикалық және ақылға қонымды тәсілі
(2) Шайырдың мөлшерін шайыр ойығы арқылы өтетін талшық шоғырлары тасымалдайтын шайыр мөлшерін өлшеу арқылы басқаруға болады.
(3) Талшық құнын азайту, аралық тоқу процесінің болмауы
(4) керемет құрылымдық өнімділік, себебі сызықтық талшықты шоқтарды әртүрлі жүктеме бағыттары бойынша төсеуге болады
4. Негізгі кемшіліктер:
(1) Процесс дөңгелек қуыс құрылымдармен шектеледі.
(2) Талшықтар компоненттің осьтік бағыты бойынша оңай және дәл орналаспайды
(3) Ірі құрылымдық бөлшектер үшін оң жақ позитивті қалыптаудың жоғары құны
(4) Құрылымның сыртқы беті қалып беті емес, сондықтан эстетикасы нашар
(5) Тұтқырлығы төмен шайырды пайдалану кезінде механикалық қасиеттерге және денсаулық пен қауіпсіздік көрсеткіштеріне назар аудару қажет
Типтік қолданылуы: химиялық заттарды сақтауға арналған цистерналар мен құбырлар, баллондар, өрт сөндірушілердің тыныс алу цистерналары.
Пультрузиялық қалыптау
1. Әдіс сипаттамасы: катушка ұстағышынан желіммен сіңдірілген талшық шоғыры қыздыру пластинасы арқылы тартылады, қыздыру пластинасына шайырдың талшыққа енуін аяқтау және шайырдың мөлшерін бақылау үшін, сайып келгенде, материал қажетті пішінге келтіріледі; бекітілген қатайтылған өнімнің бұл пішіні механикалық түрде әртүрлі ұзындықтарға кесіледі. Талшықтар ыстық пластинаға 0 градустан басқа бағытта да кіре алады. Экструзия және созылу қалыптау үздіксіз өндіріс процесі болып табылады және өнімнің көлденең қимасы әдетте бекітілген пішінге ие болады, бұл аздап ауытқуларға мүмкіндік береді. Алдын ала суланған материал ыстық пластина арқылы өтіп, бекітіліп, қалыпқа бірден жағылады, бірақ мұндай процесс үздіксіз емес, бірақ көлденең қиманың пішінін өзгертуге болады.
2. Материалды таңдау:
Шайыр: әдетте эпоксидті, полиэфирлі, полиэтилен негізіндегі эфир және фенолдық шайыр және т.б.
Талшық: талап етілмейді
Негізгі материал: жиі қолданылмайды
3. Негізгі артықшылықтары:
(1) жоғары өндіріс жылдамдығы, материалдарды алдын ала сулау және қатайтудың үнемді және ақылға қонымды тәсілі
(2) шайыр құрамын дәл бақылау
(3) талшық құнын азайту, аралық тоқу процесінің болмауы
(4) талшық шоғырлары түзу сызықтармен орналасқандықтан, талшықтың көлемдік үлесі жоғары болғандықтан, құрылымдық қасиеттері тамаша
(5) ұшпа заттардың бөлінуін азайту үшін талшықтың инфильтрация аймағын толығымен жабуға болады
4. негізгі кемшіліктері:
(1) процесс көлденең қиманың пішінін шектейді
(2) Жылыту плитасының жоғары құны
5. Типтік қолданылуы: тұрғын үй құрылымдарының арқалықтары мен фермалары, көпірлер, баспалдақтар және қоршаулар.
Шайыр тасымалдау арқылы қалыптау процесі (RTM)
1. Әдістің сипаттамасы: Құрғақ талшықтар төменгі қалыпқа салынады, оны алдын ала қысыммен басып, талшықтарды қалып пішініне мүмкіндігінше сәйкестендіруге және жабысқақ байлауға болады; содан кейін жоғарғы қалып қуыс жасау үшін төменгі қалыпқа бекітіледі, содан кейін шайыр қуысқа енгізіледі. Вакуумдық көмекші шайыр инъекциясы (VARI) деп аталатын талшықтарды вакуумдық көмекші шайыр инъекциясы және инфильтрациясы жиі қолданылады. Талшық инфильтрациясы аяқталғаннан кейін шайыр енгізу клапаны жабылады және композит қатайтылады. Шайыр инъекциясы және қатайту бөлме температурасында немесе қыздырылған жағдайда жүргізілуі мүмкін.
2. Материалды таңдау:
Шайыр: әдетте эпоксидті, полиэстер, поливинил эфирі және фенол шайыры, бисмалеимид шайыры жоғары температурада қолданылуы мүмкін
Талшық: талап етілмейді. Тігілген талшық бұл процесс үшін қолайлырақ, себебі талшық шоғырының арасындағы саңылау шайырдың тасымалдануына ықпал етеді; шайыр ағынын жақсарта алатын арнайы жасалған талшықтар бар.
Негізгі материал: ұялы көбік жарамайды, себебі ұяшық ұяшықтары шайырмен толтырылады, ал қысым көбіктің құлауына әкеледі.
3. негізгі артықшылықтары:
(1) Талшықтың көлемдік үлесі жоғары, кеуектілігі төмен
(2) Шайыр толығымен тығыздалғандықтан, денсаулық пен қауіпсіздік, таза және ұқыпты жұмыс ортасы.
(3) Еңбекті пайдалануды азайту
(4) Құрылымдық бөліктердің жоғарғы және төменгі жақтары қалыпталған беттер болып табылады, бұл кейінгі бетті өңдеуге оңай.
4. Негізгі кемшіліктер:
(1) Бірге қолданылатын қалыптар қымбат, ауыр және үлкен қысымға төтеп беру үшін салыстырмалы түрде көлемді.
(2) ұсақ бөлшектерді өндірумен шектелген
(3) Ылғалданбаған жерлер оңай пайда болуы мүмкін, нәтижесінде көптеген қалдықтар пайда болады
5. Типтік қолданылуы: шағын және күрделі ғарыш кемелері мен автомобиль бөлшектері, пойыз орындықтары.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 8 тамыз
