Vacuum infuzie: o descriere a metodei, tehnologiei, instalării și echipamentului

Materialele compozite au fost folosite de mulți ani în diferite domenii ale industriei și construcțiilor. Produsele de acest fel sporesc semnificativ caracteristicile bazei elementului în inginerie, dispozitive electronice și materiale de construcție. În acest caz, compozitele diferă în ceea ce privește proprietățile de performanță, determinate de tehnologia de fabricație. Introducerea în procesul de producție a tehnicii de vacuum a fabricării materialului, de exemplu, face posibilă obținerea unui carbon de înaltă calitate. Cu toate acestea, până de curând, a existat o problemă de excludere a excesului de rășină, a cărui prezență a cauzat fragilitatea produsului. Pentru a maximiza proprietățile fizice ale materialului prin îndepărtarea rășinilor, se utilizează o perfuzie cu vid, care, deși nu garantează eliminarea completă a factorilor tehnologici negativi, dar permite dotarea produsului final cu costuri tehnice reduse, cu costuri reduse.

Informații generale despre metodă

Esența metodei este de a crea un vid în interiorul cavității de lucru, datorită căruia apare impregnarea materialului de ranforsare și retragerea rășinilor. Ca și în cazul altor metode moderne de producere a compozitelor, se utilizează un vacuum ca cavitate de turnare - de regulă, pentru organizarea procesului se folosește un sac de film special. Spre deosebire de metoda extinsă de formare a contactului, instalarea perfuziei cu vid, inclusiv o matrice specială cu umplutură uscată, permite producerea de fibră de sticlă cu un conținut minim de incluziuni poroase și un grad mai ridicat de armare. Pentru unii consumatori, o altă diferență a acestei tehnici este importantă. Aceasta implică o reducere semnificativă a emisiilor de substanțe nocive. În special, cantitatea de stiren este redusă, a cărei prezență devine adesea un obstacol atunci când se utilizează produse în construcția de clădiri rezidențiale.

Execuția tehnologiei

Mai întâi, un material de umplutură este așezat pe echipamentul pregătit cu un vid, care poate fi reprezentat atât de substanțe speciale, cât și de pânze combinate. Apoi se plasează straturile tehnologice, datorită cărora în viitor trebuie asigurată distribuția uniformă a componentei liantului. Apoi descărcarea este direcționată spre pachetul tehnologic, canalul admisiei liantului este deschis, sub influența vidului deja activ, există o umplere simultană a golurilor și impregnarea cu umplutura. Procentul de porozitate depinde de temperatura ambiantă la care se efectuează perfuzia cu vid. Implementarea tehnologică a metodei în condiții industriale asigură o medie de 1-0,5% din pori în raport cu greutatea totală a produsului compozit.

Echipament de instalare de infuzii de vacuum

Baza pentru instalarea perfuziei este matricea menționată mai sus. Aceasta este, în unele privințe, o platformă, dimensiunile medii ale cărora se pot potrivi atât cu panourile laminate convenționale de formă pătrată, cât și cu suprafața halei de producție. Din punct de vedere al calității compozitului rezultat, este mai important să se retușească matricea, pe care depinde calitatea alimentării liantului și funcția vidului. Pentru formarea unui vid în sistem este responsabil pompa de vid pentru perfuzie, cu ajutorul căruia este asigurată compresia uniformă a consumabilelor în platforma matriceală. Cu alte cuvinte, creează un efect de aspirație al componentelor obligatorii.

Pentru a captura rășina se folosește și o capcană specială, care este un recipient etanș. Acest element de prelucrare colectează excesul de rășină produs în timpul impregnării materialului de ranforsare. De asemenea, capcana protejează pompa de penetrarea în ea a acelorași smoale. Lucrarea de perfuzie este imposibilă fără o întărire calitativă. Infrastructura acestei părți este reprezentată de fitinguri și tuburi care organizează lucrările canalelor pentru alimentarea materialului liant.

Umpluturi pentru matrice

Materialele utilizate pentru plasarea în echipamentul de bază sunt legate de mijloacele de armare. De fapt, acestea formează baza viitorului produs și determină în cea mai mare măsură proprietățile sale operaționale. În funcție de direcția de producție, acestea pot fi materiale de umplere pe bază de cărbune, țesături de bazalt pentru materiale izolante, aramide Kevlar etc. Un grup separat prezintă materiale pentru perfuzie cu vid, din care se obține o altă fibră de sticlă. Acesta include fibra de sticla traditionala, vata de sticla, vata de sticla si sticla de sticla. Țesuturile combinate devin tot mai frecvente. În special, datorită unei combinații de proprietăți tehnice și fizice diferite, materialele de umplere aramid-carbon și aramid-bazalt sunt populare.

Materiale auxiliare

Acest grup de materiale este utilizat numai pentru organizarea procesului de perfuzare în sine și nu face parte din produsul final. Pe măsură ce operațiunea este finalizată, astfel de substanțe sunt eliminate. Componenta principală a acestui tip este țesut sacrificial, care este proiectat să formeze o cavitate uniformă a preformei, care formează o perfuzie cu vid. Echipamentul este, de asemenea, protejat de această țesătură din rășini deplasate. Funcția de protecție a materialului sacrificial este determinată de rezistența structurii sale la influențele externe și aderența minimă. În plus, lista materialelor auxiliare obligatorii include o plasă conductoare concepută pentru a îndepărta aerul și a alimenta rășina pe baza de armare. Pentru prepararea matricei se folosește, de asemenea, un film sub vid. Se distinge printr-un modul de tracțiune crescut de aproximativ 400% și capacitatea de a rezista la temperaturi de peste 100 ° C.

Componenta de legare

Pe liant este o mare responsabilitate, deci are cerințe mari. Ar trebui să fie un material cu un grad scăzut de vâscozitate și un vârf exotermic și, în același timp, o viabilitate ridicată. Materialul corespunzător acestor parametri va asigura o absorbție rapidă a materialului de ranforsare și va păstra structura optimă de lucru. În acest scop, se utilizează rășini speciale, datorită cărora o perfuzie cu vid poate asigura impregnarea substraturilor de până la 10 mm grosime. Viabilitatea ridicată are o importanță deosebită în lucrul cu produse mari - această calitate ajută la finalizarea procesului înainte de debutul gelatinizării.

Organizarea hranei pentru liant

Practica este organizarea procesului de perfuzie în două scheme: circulară și paralelă. În primul caz, canalul este plasat de-a lungul perimetrului matricei, iar locurile de alimentare ale liantului sunt situate în nișa inelului de vid. Ca urmare, mișcarea rășinii este organizată în direcția de la punctul central până la perimetru. În același timp, fluxul de fluxuri de aer este împiedicat, deoarece infuzia de vid va închide canalul în inel.

Organizarea distribuției paralele a liantului sugerează amplasarea opusă a canalului de vid și punctul de alimentare al rășinii. În acest caz, rășina se deplasează dintr-o parte în alta. Dezavantajele acestei scheme sunt doar influxul de aer în jurul perimetrului platformei, care este exclus atunci când se aplică un pas inelar.

Determinanți ai calității produselor

Minimizarea riscului de obținere a unui produs final de calitate nesatisfăcătoare va permite monitorizarea mai multor parametri organizarea procesului de producție. În primul rând, acestea includ etanșeitatea vidului - materialul de coajă nu trebuie să aibă găuri sau locuri în contact cu umplutura. Mai mult, se ia în considerare indicele de viscozitate al rășinii, care nu trebuie să fie mai mare de 600 mPa.s, altfel procesul va fi lent și mai probabil să formeze goluri. Depinde mult de calitatea așezării straturilor de țesut. Metoda din fabrică a perfuziei cu vid este deosebit de solicitantă pentru distribuirea straturilor de material de carbon. Un calcul corect fără patch-uri inegale va crește șansele de obținere a unui compozit echilibrat în structura sa internă.

concluzie

Materialele artificiale înlocuiesc în mod activ materiile prime tradiționale pe piață. Acest proces acoperă o gamă largă de domenii. Distribuția materialelor plastice sintetice se explică prin proprietăți operaționale avantajoase, care sunt înzestrate cu același carbon sau fibră de sticlă. În acest context, perfuzia cu vid este doar unul din mijloacele tehnologice pentru a asigura calități tehnice și fizice ridicate ale materialului rezultat. Inițial, tehnologii au dezvoltat această metodă ca instrument de eliminare a aspectelor negative ale producției. În special, perfuzia a redus prezența golurilor în structura materialului. În viitor, metoda a demonstrat alte calități pozitive, exprimate în creșterea purității mediului și în reducerea costurilor financiare ale producției.