Прессование и прокатка
Согласно этому технологическому процессу слои матрицы с уложенными на них в определенном порядке волокнами нагреваются до высокой температуры, а затем прессуются или прокатываются вместе для образования композитной системы. Указанная технология находит применение в основном для образования металлических композиций, например сталь-алюминий, вольфрам-алюминий (рис 16.1).
Пропитка жидкой фазой
Этот вид производства объединяет два технологических процесса.
При первом расплавленный материал выливается в форму с предварительно уложенными в них волокнами, а по второму волокна вводятся в расплав матрицы. При реализации первого процесса пропитка обычно обеспечивается гравитационными силами или вакуумом. Выбор той или иной технологии связан с особенностями системы волокно-матрица. При хорошей смачиваемости материал матрицы пропитывает основу и затвердевает. При плохой смачиваемости для обеспечения заполнения матрицей пространств между уложенными волокнами необходимо применять вакуумированое формование. С целью увеличения смачиваемости применяют соответствующее покрытие волокон. По этой технологии могут изготавливаться композиции: сталь – эпоксидная смола, стекло – эпоксидная смола, медь – вольфрам, сталь – алюминий.
Выкладки
Для изделий из волокнистых композитов используют ленты препрега (пропитанные связующим волокном), которые располагают в соответствии с предварительно определенными требованиями. При этом используется оснастка, обеспечивающая формование по заданной поверхности. Процесс изготовления заключается в выкладке в соответствующем порядке необходимого числа слоев композита, а также разделительных и пористых слоев, обеспечивающих отделение готового изделия от поверхности оснастки и абсорбцию избыточной смолы в процессе ее отверждения. Затем используется вакуумное или автоклавное формование.
Намотка
Этот процесс может быть реализован двумя способами: волокна предварительно пропитываются пропусканием через соответствующий матричный материал, а затем наматываются на оправку, или пропитка волокна происходит после намотки на оправку. Для намотки используются единичные волокна, нити или жгуты. Матрица может быть как металлической, так и неметаллической. После укладки определенного количества слоев осуществляется отверждение связующего. При этом технологическом процессе волокна служат непрерывными армирующими элементами, при этом достигается эффективное использование прочности волокон.
Вакуумное и автоклавное формование
Пакеты, подготовленные выкладкой, уплотняются с помощью вакуумного мешка или в автоклаве. Вакуумный мешок, соответствующий контуру формуемой детали, покрывает пакет, включающий композитные, разделительные и пористые слои. Вакуумный патрубок присоединяется к мешку, место его соединения с основанием герметизируется. Воздух из мешка откачивается для создания вакуума, а затем происходит отверждение в соответствии с режимом нагрева и охлаждения.
При автоклавном формовании отверждение происходит при высоких давлениях, что дает возможность получать более плотные материалы. В этом процессе используются как давление и температура, так и вакумирование. Последнее обеспечивает удаление воздуха и излишков смолы.
Прессование в металлических формах
Для производства небольших изделий разнообразной формы и размеров массовыми партиями часто используется прессование. Этот процесс ведется при высоких давлениях и температуре и может применяться для изготовления деталей различной конфигурации. Прессование применяется для изделий, армированных как длинными, так и короткими волокнами.
Пультрузия
Процесс основан на протягивании пропитанных смолой жгутов волокон через систему формирующих фильер. Отверждение осуществляется в печах обеспечивающих необходимый температурный цикл. Таким способом могут быть изготовлены такие элементы как трубы и балки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.