Die Umformtechnik für Verbundwerkstoffe ist die Grundlage und Bedingung für die Entwicklung der Verbundwerkstoffindustrie.Mit der Erweiterung des Anwendungsbereichs von Verbundwerkstoffen hat sich die Verbundwerkstoffindustrie schnell entwickelt, einige Formverfahren verbessern sich, es entstehen weiterhin neue Formverfahren, derzeit gibt es mehr als 20 Polymermatrix-Verbundformverfahren und werden erfolgreich in der industriellen Produktion eingesetzt. wie zum Beispiel:
(1) Handpastenformungsverfahren – Nassschichtformungsverfahren;
(2) Jet-Forming-Verfahren;
(3) Resin-Transfer-Molding-Technologie (RTM-Technologie);
(4) Beuteldruckverfahren (Druckbeutelverfahren) Formen;
(5) Pressformteil für Vakuumbeutel;
(6) Autoklavenformungstechnologie;
(7) Hydraulische Kesselformungstechnologie;
(8) Wärmeausdehnungsformtechnologie;
(9) Sandwich-Strukturformungstechnologie;
(10) Formstoffherstellungsverfahren;
(11) ZMC-Formmaterial-Injektionstechnologie;
(12) Formgebungsverfahren;
(13) Laminat-Produktionstechnologie;
(14) Walzrohrumformtechnik;
(15) Umformtechnologie für Faserwickelprodukte;
(16) Kontinuierlicher Plattenherstellungsprozess;
(17) Gießtechnik;
(18) Pultrusionsformverfahren;
(19) Herstellungsverfahren für ein kontinuierliches Wickelrohr;
(20) Herstellungstechnologie von geflochtenen Verbundwerkstoffen;
(21) Herstellungstechnologie von thermoplastischen Folienformen und Kaltprägeformverfahren;
(22) Spritzgussverfahren;
(23) Extrusionsformverfahren;
(24) Schleudergussrohrformverfahren;
(25) Sonstige Umformtechnik.
Je nach gewähltem Harzmatrixmaterial eignen sich die obigen Verfahren zur Herstellung von duroplastischen bzw. thermoplastischen Verbundwerkstoffen, und einige Verfahren sind für beide geeignet.
Eigenschaften des Formungsprozesses von Verbundprodukten: Im Vergleich zu anderen Materialverarbeitungstechnologien weist der Formungsprozess von Verbundmaterialien die folgenden Eigenschaften auf:
(1) Materialherstellung und Produktformung zur gleichen Zeit, um die allgemeine Situation zu vervollständigen, den Produktionsprozess von Verbundwerkstoffen, dh den Formprozess von Produkten.Die Leistung von Materialien muss gemäß den Anforderungen der Verwendung von Produkten ausgelegt werden, so dass bei der Auswahl der Materialien das Designverhältnis, die Faserschichtung und das Formverfahren bestimmt werden müssen, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Produkte, die strukturelle Form und die Aussehensqualität Bedarf.
(2) Das Formen von Produkten ist eine relativ einfache allgemeine duroplastische Verbundharzmatrix, das Formen ist eine fließende Flüssigkeit, das Verstärkungsmaterial ist eine weiche Faser oder ein Stoff. Daher sind bei diesen Materialien zur Herstellung von Verbundprodukten der erforderliche Prozess und die erforderliche Ausrüstung viel einfacher als bei anderen Materialien. Für einige Produkte kann nur ein Satz Formen hergestellt werden.
Zuerst kontaktieren Sie das Niederdruckformverfahren
Das Kontakt-Niederdruck-Formverfahren ist gekennzeichnet durch manuelle Platzierung der Verstärkung, Harzauslaugung oder einfache werkzeugunterstützte Platzierung von Verstärkung und Harz.Ein weiteres Merkmal des Kontakt-Niederdruck-Formverfahrens besteht darin, dass beim Formverfahren kein Formdruck (Kontaktformen) oder nur ein geringer Formdruck (0,01 ~ 0,7 MPa Druck nach dem Kontaktformen) angewendet werden muss, der maximale Druck 2,0 nicht überschreitet mpa).
Das Kontakt-Niederdruck-Formverfahren ist das erste Material in der männlichen Form, der männlichen Form oder der Formgestaltungsform und dann durch Erhitzen oder Aushärten bei Raumtemperatur, Entformen und dann durch Hilfsverarbeitung und Produkte.Zu dieser Art von Formverfahren gehören Handpastenformen, Strahlformen, Beutelpressen, Harzspritzpressen, Autoklavenformen und Wärmeexpansionsformen (Niederdruckformen).Die ersten beiden sind Kontaktformen.
Beim Niederdruck-Kontaktformverfahren ist das Handpastenformverfahren die erste Erfindung bei der Herstellung von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen, dem am weitesten verbreiteten Bereich. Andere Methoden sind die Entwicklung und Verbesserung des Handpastenformverfahrens.Der größte Vorteil des Kontaktformungsprozesses ist einfache Ausrüstung, breite Anpassungsfähigkeit, geringere Investition und schnelle Wirkung.Laut Statistiken der letzten Jahre nimmt das Kontakt-Niederdruck-Formverfahren in der weltweiten Industrieproduktion von Verbundwerkstoffen immer noch einen großen Anteil ein, so entfielen 35% auf die Vereinigten Staaten, 25% auf Westeuropa und 42% auf Japan. 75 % entfielen auf China.Dies zeigt die Bedeutung und Unersetzlichkeit der Kontakt-Niederdruck-Formtechnologie in der Produktion der Verbundwerkstoffindustrie, es ist eine Prozessmethode, die niemals nachlassen wird.Aber das größte Manko ist die geringe Produktionseffizienz, die hohe Arbeitsintensität, die schlechte Wiederholbarkeit des Produkts und so weiter.
1. Rohstoffe
Kontaktniederdruckformen von Rohstoffen sind verstärkte Materialien, Harze und Hilfsstoffe.
(1) Verbesserte Materialien
Kontaktbildungsanforderungen für verbesserte Materialien: (1) verbesserte Materialien können leicht mit Harz imprägniert werden;(2) Es gibt eine ausreichende Formvariabilität, um die Formgebungsanforderungen komplexer Produktformen zu erfüllen;(3) Blasen lassen sich leicht abziehen;(4) kann die physikalischen und chemischen Leistungsanforderungen der Verwendungsbedingungen von Produkten erfüllen;⑤ Angemessener Preis (so billig wie möglich), reichliche Quellen.
Verstärkte Materialien für die Kontaktformung umfassen Glasfasern und deren Gewebe, Kohlefaser und deren Gewebe, Arlene-Fasern und deren Gewebe usw.
(2) Matrixmaterialien
Kontakt-Niederdruck-Formverfahren für die Anforderungen an das Matrixmaterial: (1) unter der Bedingung der Handpaste, das faserverstärkte Material leicht zu tränken, Blasen leicht auszuschließen, starke Haftung mit der Faser;(2) bei Raumtemperatur kann es gelieren, sich verfestigen und eine Schrumpfung erfordern, weniger flüchtige Stoffe;(3) Geeignete Viskosität: im Allgemeinen 0,2 ~ 0,5 Pa·s, kann kein Klebstoffflussphänomen erzeugen;(4) nicht toxisch oder geringe Toxizität;Der Preis ist angemessen und die Quelle ist garantiert.
Die üblicherweise in der Produktion verwendeten Harze sind: ungesättigtes Polyesterharz, Epoxidharz, Phenolharz, Bismaleimidharz, Polyimidharz und so weiter.
Leistungsanforderungen mehrerer Kontaktformverfahren für Harz:
Anforderungen an das Formverfahren für Harzeigenschaften
Gelherstellung
1, Formteil fließt nicht, leicht zu entschäumen
2, einheitlicher Ton, keine schwimmende Farbe
3, schnelle Aushärtung, keine Falten, gute Haftung mit der Harzschicht
Handlaminiertes Formen
1, gute Imprägnierung, leicht die Faser zu tränken, leicht zu beseitigende Blasen
2, Verbreitung nach dem Aushärten schnell, weniger Wärmefreisetzung, Schrumpfung
3, weniger flüchtig, die Oberfläche des Produkts ist nicht klebrig
4. Gute Haftung zwischen den Schichten
Spritzguss
1. Stellen Sie die Anforderungen der Handpastenformung sicher
2. Thixotrope Erholung ist früher
3, Temperatur hat wenig Einfluss auf die Harzviskosität
4. Das Harz sollte für lange Zeit geeignet sein und die Viskosität sollte nach der Zugabe des Beschleunigers nicht ansteigen
Taschenformen
1, gute Benetzbarkeit, leicht die Faser zu tränken, leicht Blasen zu entladen
2, schnell aushärtend, Aushärtungswärme zu klein
3, nicht leicht fließender Kleber, starke Haftung zwischen den Schichten
(3) Hilfsstoffe
Kontaktformungsprozess von Hilfsstoffen, bezieht sich hauptsächlich auf die beiden Kategorien Füllstoff und Farbe sowie Härter, Verdünnungsmittel, Zähigkeitsmittel, die zum Harzmatrixsystem gehören.
2, Form und Trennmittel
(1) Formen
Form ist die Hauptausrüstung in allen Arten von Kontaktformungsprozessen.Die Qualität der Form wirkt sich direkt auf die Qualität und die Kosten des Produkts aus, daher muss es sorgfältig entworfen und hergestellt werden.
Beim Entwerfen der Form müssen die folgenden Anforderungen umfassend berücksichtigt werden: (1) Erfüllen Sie die Präzisionsanforderungen des Produktdesigns, die Formgröße ist genau und die Oberfläche ist glatt;(2) genügend Festigkeit und Steifheit zu haben;(3) bequemes Entformen;(4) eine ausreichende thermische Stabilität aufweisen;Geringes Gewicht, ausreichende Materialquelle und niedrige Kosten.
Die Kontaktform der Formstruktur ist unterteilt in: männliche Form, männliche Form und drei Arten von Formen, egal welche Art von Form, kann auf der Größe, den Formanforderungen, dem Design als Ganzes oder der zusammengebauten Form basieren.
Bei der Herstellung des Formstoffs sind folgende Anforderungen zu erfüllen:
① Kann die Anforderungen an Maßgenauigkeit, Aussehensqualität und Lebensdauer von Produkten erfüllen;
(2) Das Formmaterial sollte genügend Festigkeit und Steifheit aufweisen, um sicherzustellen, dass die Form während des Gebrauchs nicht leicht verformt und beschädigt wird;
(3) es wird nicht durch Harz korrodiert und beeinträchtigt die Harzhärtung nicht;
(4) Gute Wärmebeständigkeit, Produkthärtung und Wärmehärtung, die Form wird nicht verformt;
(5) Einfach herzustellen, einfach zu entformen;
(6) Tag zur Reduzierung des Formgewichts, bequeme Produktion;
⑦ Der Preis ist günstig und die Materialien sind leicht zu beschaffen.Die Materialien, die als Handpastenformen verwendet werden können, sind: Holz, Metall, Gips, Zement, Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, hartgeschäumte Kunststoffe und glasfaserverstärkte Kunststoffe.
Grundlegende Anforderungen an Trennmittel:
1. Korrodiert die Form nicht, beeinträchtigt nicht die Harzhärtung, die Harzhaftung beträgt weniger als 0,01 MPa;
(2) Kurze Filmbildungszeit, gleichmäßige Dicke, glatte Oberfläche;
Die Verwendung von Sicherheit, keine toxische Wirkung;
(4) Hitzebeständigkeit, kann durch die Härtungstemperatur erhitzt werden;
⑤ Es ist einfach zu bedienen und billig.
Das Trennmittel des Kontaktbildungsverfahrens umfasst hauptsächlich Filmtrennmittel, flüssiges Trennmittel und Salbe, Wachstrennmittel.
Verfahren zum Formen von Handpasten
Der Prozessablauf der Handpastenformung ist wie folgt:
(1) Produktionsvorbereitung
Die Größe des Arbeitsplatzes für die Handbeklebung richtet sich nach der Produktgröße und der Tagesleistung.Der Standort muss sauber, trocken und gut belüftet sein, und die Lufttemperatur muss zwischen 15 und 35 Grad Celsius gehalten werden.Der Nachbearbeitungs-Sanierungsabschnitt muss mit einer Abgasentstaubung und einer Wassersprühvorrichtung ausgestattet sein.
Formvorbereitung beinhaltet Reinigung, Montage und Trennmittel.
Wenn der Harzkleber vorbereitet wird, sollten wir auf zwei Probleme achten: (1) verhindern, dass der Kleber Blasen mischt;(2) Die Klebstoffmenge sollte nicht zu groß sein, und jede Menge sollte vor dem Harzgel aufgebraucht werden.
Bewehrungsmaterialien Art und Spezifikation der Bewehrungsmaterialien müssen entsprechend den konstruktiven Anforderungen ausgewählt werden.
(2) Kleben und Aushärten
Schicht-Paste manuelle Schicht-Paste wird in nasse Methode und trockene Methode zwei unterteilt: (1) trockenes Schicht-Prepreg-Tuch als Rohmaterial, das vorgelernte Material (Tuch) entsprechend der Probe, die in schlechtes Material geschnitten wird, Schicht-erweichendes Erhitzen , und dann Schicht für Schicht auf die Form, und achten Sie darauf, Blasen zwischen den Schichten zu beseitigen, so dass dicht.Dieses Verfahren wird für das Autoklaven- und Beutelformen verwendet.(2) Nassschichtung direkt in der Form verstärkt das Materialbad, Schicht für Schicht in der Nähe der Form, zieht Blasen ab und macht es dicht.Allgemeiner Handpastenprozess mit dieser Schichtungsmethode.Die Nassschichtung wird in Gelcoat-Schichtpaste und Strukturschichtpaste unterteilt.
Handklebewerkzeug Das Handklebewerkzeug hat einen großen Einfluss auf die Gewährleistung der Produktqualität.Es gibt Wollwalzen, Borstenwalzen, Spiralwalzen und elektrische Sägen, elektrische Bohrmaschinen, Poliermaschinen und so weiter.
Verfestigungsprodukte verfestigen Cent-Sklerose und reifen zwei Stadien: von Gel zu trigonaler Veränderung, die normalerweise 24 Stunden dauern soll, jetzt Verfestigungsgrad beträgt 50% ~ 70% (Ba-Ke-Härtegrad beträgt 15), kann abgebaut werden, nachdem er sich unter natürlichen Umgebungsbedingungen verfestigt hat Die Fähigkeit von 1 bis 2 Wochen verleiht Produkten mechanische Festigkeit, sagen wir, reif, ihr Verfestigungsgrad beträgt über 85%.Erhitzen kann den Aushärtungsprozess fördern.Für Polyester-Glasstahl, Erhitzen auf 80 ° C für 3 Stunden, für Epoxid-Glasstahl kann die Nachhärtungstemperatur innerhalb von 150 ° C gesteuert werden.Es gibt viele Heiz- und Aushärtemethoden, mittlere und kleine Produkte können im Aushärteofen erhitzt und ausgehärtet werden, große Produkte können erhitzt oder infrarotgeheizt werden.
(3)Demmolding und Dressing
Entformung Entformung, um sicherzustellen, dass das Produkt nicht beschädigt wird.Entformungsmethoden sind wie folgt: (1) Die Auswurf-Entformungsvorrichtung ist in die Form eingebettet, und die Schnecke wird beim Entformen gedreht, um das Produkt auszuwerfen.Die Druckentformungsform hat einen Druckluft- oder Wassereinlass, die Entformung erfolgt mit Druckluft oder Wasser (0,2 MPa) zwischen Form und Produkt, gleichzeitig mit Holzhammer und Gummihammer, damit das Produkt und die Form getrennt werden.(3) Entformen großer Produkte (wie Schiffe) mit Hilfe von Wagenhebern, Kränen und Hartholzkeilen und anderen Werkzeugen.(4) Komplexe Produkte können ein manuelles Entformungsverfahren verwenden, um zwei oder drei Schichten GFK auf die Form zu kleben, die nach dem Abziehen aus der Form ausgehärtet werden, und dann auf die Form aufzusetzen, um das Einfügen bis zur Entwurfsdicke fortzusetzen, es ist einfach nach dem Aushärten aus der Form nehmen.
Der Verbandverband wird in zwei Arten unterteilt: Der eine ist der Größenverband, der andere die Reparatur von Defekten.(1) Nach dem Formen der Größe der Produkte entsprechend der Designgröße den überschüssigen Teil abschneiden;(2) Defektreparatur umfasst Perforationsreparatur, Blasen-, Rissreparatur, Lochverstärkung usw.
Jet-Forming-Technik
Die Jet-Forming-Technologie ist eine Verbesserung des halbmechanisierten Grads der manuellen Pastenformung.Die Jet-Forming-Technologie macht einen großen Anteil im Formungsprozess von Verbundwerkstoffen aus, beispielsweise 9,1 % in den Vereinigten Staaten, 11,3 % in Westeuropa und 21 % in Japan.Gegenwärtig werden inländische Spritzgießmaschinen hauptsächlich aus den Vereinigten Staaten importiert.
(1) Prinzip des Strahlformverfahrens sowie Vor- und Nachteile
Das Spritzgussverfahren wird mit Initiator und Promotor von zwei Arten von Polyester gemischt, jeweils aus der Spritzpistole auf beiden Seiten, und schneidet das Glasfaserroving durch die Brennermitte ab, mischt sich mit Harz und lagert sich bei der Ablagerung in der Form ab bis zu einer bestimmten Dicke mit der Walzenverdichtung das fasergesättigte Harz herstellen, Luftblasen beseitigen und zu Produkten aushärten.
Die Vorteile des Strahlformens: (1) die Verwendung von Glasfaserroving anstelle von Gewebe kann die Materialkosten reduzieren;(2) Die Produktionseffizienz ist 2-4 mal höher als bei Handpaste;(3) Das Produkt hat eine gute Integrität, keine Fugen, eine hohe Zwischenschicht-Scherfestigkeit, einen hohen Harzgehalt, eine gute Korrosionsbeständigkeit und Leckagebeständigkeit;(4) es kann den Verbrauch von Flattern, Schneiden von Stoffresten und verbleibender Leimflüssigkeit reduzieren;Die Produktgröße und -form sind nicht beschränkt.Die Nachteile sind: (1) hoher Harzgehalt, Produkte mit geringer Festigkeit;(2) das Produkt kann nur eine Seite glatt machen;③ Es verschmutzt die Umwelt und schadet der Gesundheit der Arbeitnehmer.
Jet-Forming-Effizienz bis zu 15 kg/min, also geeignet für die Herstellung großer Rümpfe.Es wird häufig zur Verarbeitung von Badewannen, Maschinenabdeckungen, integrierten Toiletten, Karosseriekomponenten und großen Reliefprodukten verwendet.
(2) Produktionsvorbereitung
Neben der Erfüllung der Anforderungen des Handklebeverfahrens sollte der Umweltabgase besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.Je nach Größe des Produkts kann der Operationssaal geschlossen werden, um Energie zu sparen.
Rohstoffe für die Materialaufbereitung sind hauptsächlich Harz (hauptsächlich ungesättigtes Polyesterharz) und ungedrehtes Glasfaserroving.
Formvorbereitung beinhaltet Reinigung, Montage und Trennmittel.
Spritzgussausrüstung Spritzgussmaschine ist in zwei Typen unterteilt: Drucktanktyp und Pumpentyp: (1) Spritzgussmaschine vom Pumpentyp, bei der der Harzinitiator und der Beschleuniger jeweils zum statischen Mischer gepumpt, vollständig gemischt und dann durch das Spray ausgestoßen werden Pistole, bekannt als der gemischte Pistolentyp.Seine Komponenten sind ein pneumatisches Steuersystem, eine Harzpumpe, eine Hilfspumpe, ein Mischer, eine Spritzpistole, ein Faserschneideinjektor usw. Harzpumpe und Hilfspumpe sind durch einen Kipphebel starr verbunden.Passen Sie die Position der Hilfspumpe am Kipphebel an, um das Verhältnis der Zutaten sicherzustellen.Unter der Wirkung eines Luftkompressors werden Harz und Hilfsmittel im Mischer gleichmäßig vermischt und durch Spritzpistolentropfen geformt, die kontinuierlich mit der geschnittenen Faser auf die Oberfläche der Form gesprüht werden.Diese Strahlmaschine hat nur eine Leimsprühpistole, einen einfachen Aufbau, ein geringes Gewicht, weniger Initiatorabfall, aber wegen des Mischens im System muss sie sofort nach der Fertigstellung gereinigt werden, um die Injektionsblockade zu verhindern.(2) Die Drucktank-Klebstoffzufuhr-Jet-Maschine soll den Harzkleber jeweils in den Drucktank installieren und den Klebstoff in die Spritzpistole einbringen, um kontinuierlich durch den Gasdruck in den Tank zu sprühen.Es besteht aus zwei Harztanks, einem Rohr, einem Ventil, einer Spritzpistole, einem Faserschneidinjektor, einem Wagen und einer Halterung.Schließen Sie während der Arbeit die Druckluftquelle an, lassen Sie die Druckluft durch den Luft-Wasser-Abscheider in den Harztank, den Glasfaserschneider und die Spritzpistole strömen, damit das Harz und die Glasfaser kontinuierlich von der Spritzpistole ausgestoßen werden, Harzzerstäubung, Glasfaserdispersion, gleichmäßig vermischen und dann in die Form absinken lassen.Dieser Strahl wird außerhalb der Pistole mit Harz gemischt, so dass es nicht einfach ist, die Düse der Pistole zu verstopfen.
(3) Steuerung des Sprühformverfahrens
Auswahl der Parameter des Einspritzverfahrens: ① Spritzgussprodukte mit Harzgehalt, Kontrolle des Harzgehalts bei etwa 60%.Wenn die Harzviskosität 0,2 Pa·s beträgt, der Harztankdruck 0,05–0,15 MPa beträgt und der Zerstäubungsdruck 0,3–0,55 MPa beträgt, kann die Einheitlichkeit der Komponenten garantiert werden.(3) Der Mischungsabstand des Harzes, das mit unterschiedlichen Winkeln der Spritzpistole versprüht wird, ist unterschiedlich.Im Allgemeinen wird ein Winkel von 20° gewählt, und der Abstand zwischen Spritzpistole und Form beträgt 350 ~ 400 mm.Um den Abstand zu ändern, sollte der Winkel der Spritzpistole hoch sein, um sicherzustellen, dass jede Komponente an der Schnittstelle nahe der Oberfläche der Form gemischt wird, um zu verhindern, dass der Klebstoff wegfliegt.
Spritzformen sollte beachtet werden: (1) Die Umgebungstemperatur sollte auf (25 ± 5) ℃ geregelt werden, zu hoch, um leicht die Verstopfung der Spritzpistole zu verursachen;Zu niedrig, ungleichmäßiges Mischen, langsame Aushärtung;(2) Es darf kein Wasser in das Strahlsystem gelangen, da sonst die Produktqualität beeinträchtigt wird;(3) Sprühen Sie vor dem Formen eine Harzschicht auf die Form und sprühen Sie dann die Harzfasermischungsschicht;(4) Stellen Sie vor dem Spritzgießen zuerst den Luftdruck ein, kontrollieren Sie den Harz- und Glasfasergehalt;(5) Die Spritzpistole sollte sich gleichmäßig bewegen, um ein Auslaufen und Spritzen zu verhindern.Es kann nicht in einen Bogen gehen.Die Überlappung zwischen den beiden Linien beträgt weniger als 1/3, und die Abdeckung und Dicke sollten gleichmäßig sein.Nach dem Sprühen einer Schicht sofort Walzenverdichtung verwenden, auf Kanten und konkave und konvexe Oberfläche achten, darauf achten, dass jede Schicht flach gedrückt wird, Blasen absaugen, durch Faser verursachte Grate verhindern;Nach jeder Sprühschicht, zur Kontrolle, qualifiziert nach der nächsten Sprühschicht;⑧ Die letzte Schicht etwas sprühen, die Oberfläche glatt machen;⑨ Reinigen Sie die Düse sofort nach Gebrauch, um eine Verfestigung des Harzes und Schäden an der Ausrüstung zu vermeiden.
Harzspritzpressen
Resin Transfer Molding, abgekürzt als RTM.RTM begann in den 1950er Jahren, ist eine geschlossene Formgebungstechnologie zur Verbesserung des Handpastenformprozesses, mit der zweiseitige leichte Produkte hergestellt werden können.Im Ausland fallen auch die Harzinjektion und die Druckinfektion in diese Kategorie.
Das Grundprinzip von RTM besteht darin, das glasfaserverstärkte Material in den Formhohlraum der geschlossenen Form zu legen.Das Harzgel wird durch Druck in den Formhohlraum eingespritzt, und das glasfaserverstärkte Material wird getränkt, dann ausgehärtet und das geformte Produkt wird entformt.
Ausgehend von der vorherigen Forschungsebene umfasst die Forschungs- und Entwicklungsrichtung der RTM-Technologie eine mikrocomputergesteuerte Einspritzeinheit, eine verbesserte Materialvorformungstechnologie, eine kostengünstige Form, ein schnelles Harzaushärtungssystem, Prozessstabilität und Anpassungsfähigkeit usw.
Die Eigenschaften der RTM-Umformtechnologie: (1) kann zweiseitige Produkte herstellen;(2) Hohe Umformeffizienz, geeignet für die Produktion von GFK-Produkten im mittleren Maßstab (weniger als 20000 Stück/Jahr);③RTM ist ein Verfahren mit geschlossener Form, das die Umwelt nicht verschmutzt und die Gesundheit der Arbeitnehmer nicht schädigt;(4) das Verstärkungsmaterial kann in jede Richtung gelegt werden, um das Verstärkungsmaterial entsprechend dem Spannungszustand der Produktprobe leicht zu realisieren;(5) weniger Rohstoffe und Energieverbrauch;⑥ Weniger Investitionen in den Bau einer Fabrik, schnell.
Die RTM-Technologie wird häufig in den Bereichen Bau, Transport, Telekommunikation, Gesundheit, Luft- und Raumfahrt und anderen industriellen Bereichen eingesetzt.Die von uns entwickelten Produkte sind: Automobilgehäuse und -teile, Komponenten für Freizeitfahrzeuge, Spiralzellstoff, 8,5 m lange Windturbinenblätter, Radom, Maschinenabdeckung, Wanne, Badezimmer, Schwimmbeckenbrett, Sitz, Wassertank, Telefonzelle, Telegrafenmast , kleine Yacht usw.
(1) RTM-Verfahren und -Ausrüstung
Der gesamte Produktionsprozess von RTM ist in 11 Prozesse unterteilt.Die Bediener und Werkzeuge und Geräte jedes Prozesses sind festgelegt.Die Form wird vom Auto transportiert und durchläuft nacheinander jeden Prozess, um den Fließvorgang zu realisieren.Die Zykluszeit des Werkzeugs am Fließband spiegelt im Wesentlichen den Produktionszyklus des Produkts wider.Kleine Produkte dauern in der Regel nur zehn Minuten, und der Produktionszyklus großer Produkte kann innerhalb von 1 Stunde gesteuert werden.
Formanlagen RTM-Formanlagen sind hauptsächlich Harzinjektionsmaschinen und -formen.
Die Harzinjektionsmaschine besteht aus einer Harzpumpe und einer Injektionspistole.Die Harzpumpe ist eine Reihe von Kolbenkolbenpumpen, die Oberseite ist eine aerodynamische Pumpe.Wenn die Druckluft den Kolben der Luftpumpe antreibt, sich auf und ab zu bewegen, pumpt die Harzpumpe das Harz quantitativ durch den Durchflussregler und den Filter in das Harzreservoir.Der seitliche Hebel versetzt die Katalysatorpumpe in Bewegung und pumpt den Katalysator mengenmäßig in den Vorratsbehälter.Druckluft wird in die beiden Reservoirs eingefüllt, um eine dem Pumpendruck entgegengesetzte Pufferkraft zu erzeugen, die einen stetigen Fluss von Harz und Katalysator zum Injektionskopf gewährleistet.Injektionspistole nach der turbulenten Strömung in einem statischen Mischer, und kann das Harz und den Katalysator im Zustand ohne Gasmischung, Spritzgussform herstellen, und dann haben die Pistolenmischer ein Waschmitteleinlassdesign mit einem Lösungsmitteltank mit 0,28 MPa Druck, wenn die Maschine Schalten Sie nach Gebrauch den Schalter ein, automatisches Lösungsmittel, Injektionspistole zum Reinigen.
② Mold RTM-Form ist unterteilt in Glasstahlform, Glasstahloberflächenplattierte Metallform und Metallform.Glasfaserformen sind einfach herzustellen und billiger, Polyester-Glasfaserformen können 2.000 Mal verwendet werden, Epoxid-Glasfaserformen können 4.000 Mal verwendet werden.Die glasfaserverstärkte Kunststoffform mit vergoldeter Oberfläche kann mehr als 10000 Mal verwendet werden.Metallformen werden im RTM-Verfahren selten verwendet.Im Allgemeinen beträgt die Formgebühr von RTM nur 2 % bis 16 % der von SMC.
(2) RTM-Rohstoffe
RTM verwendet Rohstoffe wie Harzsystem, Verstärkungsmaterial und Füllstoff.
Harzsystem DAS Hauptharz, das im RTM-Verfahren verwendet wird, ist ungesättigtes Polyesterharz.
Verstärkungsmaterialien Allgemeine RTM-Verstärkungsmaterialien sind hauptsächlich Glasfasern, ihr Gehalt beträgt 25 % ~ 45 % (Gewichtsverhältnis);Üblicherweise verwendete Verstärkungsmaterialien sind Glasfaser-Endlosfilz, Verbundfilz und Schachbrettmuster.
Füllstoffe sind für das RTM-Verfahren wichtig, da sie nicht nur die Kosten senken und die Leistung verbessern, sondern auch während der exothermen Phase der Harzhärtung Wärme absorbieren.Häufig verwendete Füllstoffe sind Aluminiumhydroxid, Glasperlen, Calciumcarbonat, Glimmer und so weiter.Seine Dosierung beträgt 20% ~ 40%.
Sackdruckverfahren, Autoklavenverfahren, Wasserkesselverfahren utthermisches Expansionsformverfahren
Beuteldruckverfahren, Autoklavenverfahren, Hydraulikkesselverfahren und thermisches Expansionsformverfahren, bekannt als Niederdruckformverfahren.Sein Formprozess besteht darin, den manuellen Pflasterweg, das Verstärkungsmaterial und das Harz (einschließlich Prepreg-Material) gemäß der Entwurfsrichtung zu verwenden und Schicht für Schicht auf der Form zu ordnen, nachdem die angegebene Dicke erreicht wurde, durch Druck, Erhitzen, Aushärten, Entformen, Dressing und Produkte erhalten.Der Unterschied zwischen den vier Verfahren und dem Handpastenformverfahren liegt nur in der Druckhärtung.Daher sind sie nur die Verbesserung des manuellen Pastenformprozesses, um die Dichte der Produkte und die Bindungsfestigkeit zwischen den Schichten zu verbessern.
Mit hochfesten Glasfasern, Kohlefasern, Borfasern, Aramong-Fasern und Epoxidharzen als Rohmaterialien werden Hochleistungsverbundprodukte, die im Niederdruckformverfahren hergestellt werden, in großem Umfang in Flugzeugen, Raketen, Satelliten und Raumfähren eingesetzt.Wie Flugzeugtüren, Verkleidungen, Luftradome, Halterungen, Flügel, Leitwerke, Schotten, Wände und Stealth-Flugzeuge.
(1) Beuteldruckmethode
Beutelpressen ist das Handpastenformen von nicht verfestigten Produkten durch Gummibeutel oder andere elastische Materialien, um Gas- oder Flüssigkeitsdruck auszuüben, so dass die Produkte unter Druck dicht und verfestigt werden.
Die Vorteile des Beutelbildungsverfahrens sind: (1) glatt auf beiden Seiten des Produkts;② Anpassung an Polyester-, Epoxid- und Phenolharz;Das Produktgewicht ist höher als bei Handpaste.
Beuteldruckformen in Druckbeutelmethode und Vakuumbeutelmethode 2: (1) Druckbeutelmethode Druckbeutelmethode ist die Handpaste, die nicht verfestigte Produkte in einen Gummibeutel formt, die Abdeckplatte fixiert und dann durch Druckluft oder Dampf (0,25 ~ 0,5 MPa), so dass sich die Produkte unter Heißpressbedingungen verfestigten.(2) Vakuumbeutelmethode Bei dieser Methode werden geformte, unverfestigte Produkte mit einer Schicht aus Gummifolie von Hand eingefügt, Produkte zwischen der Gummifolie und der Form, die Peripherie versiegelt, vakuumiert (0,05 ~ 0,07 MPa), so dass die Blasen und Verflüchtigungen entstehen in den Produkten sind ausgeschlossen.Aufgrund des geringen Vakuumdrucks wird das Vakuumsackformverfahren nur zum Nassformen von Polyester- und Epoxidverbundprodukten verwendet.
(2) Heißdruckkessel- und Hydraulikkesselverfahren
Heißer autoklavierter Kessel und hydraulische Kesselmethode sind im Metallbehälter, durch komprimiertes Gas oder Flüssigkeit auf den nicht verfestigten Handpastenprodukten Erhitzen, Druck, machen es verfestigtes Formen zu einem Prozess.
Autoklavenmethode Autoklav ist ein horizontaler Metalldruckbehälter, ungehärtete Handpastenprodukte sowie versiegelte Plastiktüten, Vakuum und dann mit der Form mit dem Auto, um den Autoklaven durch Dampf (Druck beträgt 1,5 ~ 2,5 MPa) und Vakuum zu fördern, unter Druck gesetzt Produkte, Erhitzen, Blasenentladung, so dass es sich unter den Bedingungen des heißen Drucks verfestigt.Es kombiniert die Vorteile des Druckbeutelverfahrens und des Vakuumbeutelverfahrens mit kurzen Produktionszyklen und hoher Produktqualität.Die Heißautoklavenmethode kann große, komplexe Formen von hochwertigen Verbundprodukten mit hoher Leistung herstellen.Die Größe des Produkts ist durch den Autoklaven begrenzt.Der derzeit größte Autoklav in China hat einen Durchmesser von 2,5 m und eine Länge von 18 m.Zu den Produkten, die entwickelt und angewendet wurden, gehören Flügel, Heck, Satellitenantennenreflektor, Raketen-Wiedereintrittskörper und luftgestütztes Radom mit Sandwichstruktur.Der größte Nachteil dieses Verfahrens ist die Ausrüstungsinvestition, das Gewicht, die komplexe Struktur und die hohen Kosten.
Hydraulische Kesselmethode Hydraulischer Kessel ist ein geschlossener Druckbehälter, das Volumen ist kleiner als der heiße Druckkessel, aufrecht aufgestellt, Produktion durch den Druck von heißem Wasser, auf den nicht verfestigten Handpastenprodukten erhitzt, unter Druck gesetzt, so dass es sich verfestigt.Der Druck des Hydraulikkessels kann 2 MPa oder mehr erreichen, und die Temperatur beträgt 80 ~ 100 ℃.Ölträger, auf 200℃ erhitzen.Das nach diesem Verfahren hergestellte Produkt ist dicht, kurzer Zyklus, der Nachteil des hydraulischen Kesselverfahrens ist eine große Investition in die Ausrüstung.
(3) thermisches Expansionsformverfahren
Thermoexpansionsformen ist ein Verfahren zur Herstellung von hohlen, dünnwandigen Hochleistungs-Verbundprodukten.Sein Arbeitsprinzip ist die Verwendung unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten von Formmaterialien, die Verwendung seiner erwärmten Volumenausdehnung mit unterschiedlichem Extrusionsdruck, der Aufbau des Produktdrucks.Die männliche Form des thermischen Ausdehnungsformverfahrens ist Silikongummi mit großem Ausdehnungskoeffizienten und die weibliche Form ist Metallmaterial mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten.Die nicht verfestigten Produkte werden von Hand zwischen die Patrize und die Matrize gelegt.Aufgrund des unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Positiv- und Negativform gibt es einen enormen Verformungsunterschied, der die Produkte unter heißem Druck erstarren lässt.
Postzeit: 29.06.22