Portati a conoscere il processo di introduzione del vuoto dei materiali compositi

Portati a conoscere il processo di introduzione del vuoto dei materiali compositi

Poiché l'introduzione della tecnologia di introduzione del vuoto in Cina, dopo oltre dieci anni di sviluppo, è stata una tecnologia molto matura in Cina. Negli ultimi anni, a causa dell'ispezione rigorosa della protezione ambientale, il processo a stampo chiuso sta ottenendo sempre più attenzione.

Partendo dal principio dell'introduzione del vuoto, questo documento fornisce una descrizione completa dell'intero flusso del processo e lo confronta con altri processi in termini di proprietà meccaniche e vantaggi, in modo che tutti abbiano una comprensione relativamente chiara del processo di introduzione del vuoto.

1. Processo di infusione sottovuoto (VIP)

L'importazione della tecnologia del vuoto, di seguito denominata VIP, diffonde materiale rinforzato nello stampo (fibra di vetro, fibra di carbonio, materiali sandwich, ecc., È diverso dal processo del sacco a vuoto), quindi diffonde il sacco a vuoto e il sistema di estrazione nell'aria , per formare una pressione negativa nella cavità dello stampo, utilizzando la pressione del vuoto della resina insatura prima di spianare la pressione del tubo nello strato di fibra, per riempire l'intero stampo, con materiale di rinforzo di infiltrazione rinforzato ultimi prodotti dopo l'indurimento, il materiale del sacco a vuoto è scoperto , ottenere i prodotti richiesti dallo stampo.

VIP UTILIZZA uno stampo su un solo lato (come la solita pasta per le mani e stampi a spruzzo) per costruire un sistema chiuso.

Il processo di introduzione del vuoto è in circolazione da molto tempo. È stato brevettato nel 1950. Solo negli ultimi anni, tuttavia, è iniziato lo sviluppo. A causa dell'introduzione di questo processo dall'estero, quindi in nome di una varietà di nomi, introduzione del vuoto, infusione sottovuoto, iniezione sottovuoto e così via.

2, la teoria

Il processo di induzione del vuoto può essere ampiamente utilizzato e ha le sue basi teoriche, che è la legge di darcy:
Legge di Darcy) t = ℓ 2 h / 2 (kDP)

t è quello di importare il tempo, determinato da quattro parametri. H - viscosità della resina

Dalla formula si può notare che minore è la viscosità della resina utilizzata, minore è il tempo richiesto per l'introduzione. Pertanto, la viscosità della resina utilizzata per l'introduzione del vuoto non dovrebbe essere troppo alta. Ciò consente alla resina di riempire rapidamente lo stampo.

ℓ - lunghezza dell'iniezione, si riferisce all'ingresso della resina e la distanza tra l'arrivo al porto di scarico, naturalmente anche il tempo necessario per la lunga distanza.

Differenza di pressione DP, maggiore è la differenza di pressione tra il sistema e il sistema, maggiore è la forza motrice sulla resina, più veloce è il flusso di resina, naturalmente, minore è il tempo di anticipo.

K = permeabilità, si riferisce ai parametri di fibra di vetro, materiale sandwich, ecc. Sull'infiltrazione di resina. Un valore k elevato indica una buona infiltrazione, come feltro multidirezionale rispetto al tessuto quadrato, il feltro tritato è facile da infiltrare con la resina. Pertanto, al fine di rendere la resina in grado di riempire facilmente il sistema quando il materiale di rinforzo viene compattato, alcuni canali di deviazione, come la perforazione su e giù per la schiuma sandwich, vengono solitamente impostati artificialmente.

3, vantaggi

Nel normale processo di avvolgimento manuale, il rinforzo viene distribuito in uno stampo, infiltrandosi manualmente nel rinforzo con spazzole, rulli o altri mezzi. Un altro metodo perfezionato consiste nell'utilizzare sacchetti sotto vuoto per assorbire la resina in eccesso dal pacco. Ciò aumenta il contenuto di fibra di vetro, con conseguente prodotti più forti e più leggeri. Rispetto alla tecnologia tradizionale, VIP ha molti vantaggi. Come mostrato nella figura, la pasta per le mani, il sacchetto per il vuoto e l'introduzione del vuoto sono presi come esempi. In termini di proprietà meccaniche, l'introduzione del vuoto ha evidenti vantaggi.

Si può vedere che i vantaggi dell'introduzione del vuoto:
A. prodotto di qualità superiore: fibra di vetro impregnata di resina nel vuoto. Ci sono pochissime bolle nel prodotto rispetto al processo di produzione tradizionale. Non c'è resina in eccesso nel sistema e il contenuto di fibre di vetro è molto alto, fino al 70% o superiore. I prodotti risultanti sono più leggeri e più forti. Anche i batch in batch sono molto stabili.

B. minore perdita di resina: con il processo VIP, la quantità di resina può essere preventivata con precisione, e per il processo di pasta o iniezione a mano, è difficile da controllare a causa della variabilità degli operatori. VIP può ridurre al minimo la perdita di resina e, cosa più importante, risparmiare sui costi.

C. distribuzione uniforme della resina: per un prodotto, la pressione generata dal vuoto in diverse parti è la stessa, quindi il tasso di infiltrazione e il contenuto della resina nella fibra di vetro tendono ad essere gli stessi. Questo è fondamentale per il peso - parti FRP stabili.

D. Meno volatilizzazione nel processo d: non ci sono spazzole o rulli nel processo di produzione, che non causano il versamento o lo sgocciolamento di resina, né vi sarà un gran numero di odori. Quindi può fornire un ambiente di lavoro pulito, sicuro e amichevole per proteggere la salute fisica e mentale degli operatori.

E. utilizzare stampo lato singolo: utilizzare solo uno stampo lato può ottenere prodotti lisci e piatti su entrambi i lati, che può controllare meglio lo spessore dei prodotti. Risparmia costi e tempi di produzione dello stampo.

È a causa dei vantaggi dei prodotti della tecnologia VIP, utilizzati inizialmente nell'industria aerospaziale e in altre aree speciali, per poi essere applicati lentamente a prodotti civili ad alta richiesta.

4. Flusso di processo

Materiali usati da VIP
resina
Durante la preparazione per il test di introduzione del vuoto, la resina appropriata, resina epossidica o poliestere insatura deve essere selezionata per prima. La resina del processo di introduzione del vuoto non può essere sostituita dalla resina normale, che ha requisiti speciali in termini di viscosità, tempo di gelificazione, picco esotermico e bagnabilità. Si prega di consultare il fornitore di resina per i dettagli.

Sistema di polimerizzazione
Se è resina epossidica, utilizzare il corrispondente agente catalizzante speciale; L'agente indurente comunemente usato nelle resine insature è il perossido di metiletilchetone. Diversi produttori della sua qualità non sono gli stessi, la selezione della sua valutazione, non perché l'uso di meno materiale e influenzare la qualità dell'intero prodotto.

Materiale rinforzato
I materiali di rinforzo comunemente usati sono fibra di vetro e fibra di carbonio. Come feltro di bordo composito, singolo panno, ecc., Il design specifico secondo la meccanica. Quando si seleziona, è meglio fare un esperimento e come è la permeabilità? Poiché diversi agenti di collatura e adesivi utilizzati nel processo di produzione della fibra avranno una diversa infiltrazione sulla resina, determinando grandi differenze nelle proprietà meccaniche del prodotto finale.

Materiali sandwich
Vengono comunemente usati legno di balsa, schiuma di PVC, schiuma PUR / PIR, feltro forte e così via. Scegli materiali sandwich adatti in base alle esigenze dei prodotti.

Attrezzature e materiali ausiliari
Pompa per vuoto, interfaccia, manometro, tubo di guida, panno di spogliatura, panno di guida, sacco a vuoto ecc. I materiali utilizzati nel processo di introduzione del vuoto non sono facilmente disponibili e ogni materiale deve essere testato per determinare se è adatto.

Passaggio 1: preparare lo stampo

Il processo di infusione sottovuoto richiede che lo stampo abbia un'alta qualità, un'elevata lucentezza e durezza superficiale, un bordo dello stampo di almeno 15 cm, una striscia di sigillatura e una tubazione facili da posare. Pulire lo stampo
Pulire, quindi cera o applicare l'acqua dello stampo.

Fase 2: costruzione della superficie in gelcoat

In base alle esigenze dei prodotti, scegliere gelcoat, pennello o spray adatti. (alcuni prodotti vengono posati direttamente con un panno asciutto senza creare una superficie di gelatina)

Fase 3: posa del materiale rinforzato

La scelta dei materiali di rinforzo dipende dalle esigenze di resistenza dei prodotti (fibra di vetro, fibra di carbonio, materiale sandwich ...), materiali diversi e metodi di tessitura influenzeranno la velocità di flusso della resina.

Fase 4: posa del materiale sotto vuoto

Successivamente stendere il panno di sformatura, la guida di scorrimento, il sacco a vuoto ... Prima di chiudere il sacco a vuoto, prendere in considerazione la direzione della resina e del tubo a vuoto, o ci sarà un cattivo fenomeno di infiltrazione. Prestare attenzione durante la posa in modo da non perforare il sacco a vuoto con oggetti appuntiti.

Step 5: vuoto

Dopo la posa del materiale, bloccare ogni tubo di resina, iniziare a vuoto, cercare di eliminare l'aria nel sistema e controllare la tenuta all'aria, questo passaggio è molto critico, se c'è un punto di perdita, quando la resina viene introdotta, l'aria entrare nel sistema, le bolle fuoriusciranno in altri luoghi e persino l'intero prodotto potrebbe essere rottamato.

Passaggio 6: mescolare la resina

Dopo che il vuoto ha raggiunto determinati requisiti, inizia la preparazione della resina.
In base al diverso tempo di gelificazione della resina, è stato preparato il corrispondente agente di indurimento.

Passaggio 7: importazione di resina

Inserire il tubo nel secchio di resina e aprire la clip a turno secondo l'ordine di alimentazione. Prestare attenzione alla quantità del secchio di resina e al supplemento tempestivo.

Step 8: demoulding

Quando il gel di resina viene polimerizzato in una certa misura, il materiale del vuoto viene rimosso. Rimuovere il prodotto dallo stampo e condurre il post-trattamento.

Nessun processo può essere perfetto. Attualmente, una grande parte dei materiali di consumo monouso necessari a VIP deve essere importata per aumentare il costo del materiale, ma questa parte può essere bilanciata riducendo la quantità di resina. Inoltre, richiede competenze più elevate degli operatori. Ogni processo deve essere seguito attentamente per procedere alla fase successiva, altrimenti si causeranno perdite irreversibili.
Quindi questo processo è ora utilizzato in componenti e prodotti FPR ad alto valore aggiunto, come accessori sportivi, yacht, pale eoliche e così via. Tuttavia, c'è una grande richiesta di materiali dalle prestazioni più elevate, quindi sempre più persone stanno riconoscendo e adottando la tecnologia di introduzione del vuoto.