Процесът на формоване представлява вливане на определено количество препрег в металната кухина на матрицата. Използването на преси с източник на топлина води до определена температура и налягане, така че препрегът в кухината на матрицата да се омекоти от топлината, налягането на потока, пълната с поток, запълването на кухината на матрицата с продукти за формоване и втвърдяване чрез метод на процеса.
Процесът на формоване се характеризира с необходимостта от нагряване по време на формоването, като целта на нагряването е да се направи така, че препрегът да омекне в потока.смола, запълвайки кухината на формата и ускорявайки реакцията на втвърдяване на материала на смолната матрица. По време на процеса на запълване на кухината на формата с препрег, не само смолната матрица тече, но и подсилващият материал, а смолната матрица и подсилващите влакна запълват всички части на кухината на формата едновременно.
СамосмолаВискозитетът на матрицата е много голям, връзката е много силна, за да се слее с армировъчните влакна, така че процесът на формоване изисква по-високо налягане при формоване, което изисква метални форми с висока якост, висока прецизност и устойчивост на корозия, и изисква използването на специални горещи преси за контрол на температурата на втвърдяване на формоването, налягането, времето на задържане и други параметри на процеса.
Методът на формоване се характеризира с висока производствена ефективност, точност на размера на продукта и повърхностна обработка, особено при сложна структура на композитните материали, продуктите обикновено могат да бъдат формовани еднократно, което не влияе на производителността на композитните материали. Основният му недостатък е, че проектирането и производството на матрицата са по-сложни, а първоначалната инвестиция е по-голяма. Въпреки горепосочените недостатъци, процесът на формоване все още заема важно място в процеса на формоване на композитни материали.
1. Подготовка
Свършете добра работапрепрег, формовъчни инструменти за формоване, с тестовото парче на пещта за поддържаща работа и почистване на матрицата при последната употреба на остатъчна смола, отломки, за да се поддържа матрицата чиста и гладка.
2、Рязане и полагане на препреги
Ще бъде направен продукт от готови суровини от въглеродни влакна, след като предварително препрегът премине прегледа, изчисли площта на суровините, материалите, броя на листовете, слоевете суровини, добавени от тамян, едновременно с това върху суперпозицията на материала за предварително налягане, пресован във формата на правилна, качеството на определен брой плътни образувания.
3、Формиране и втвърдяване
Поставете подредените суровини във формата и едновременно с това във вътрешните пластмасови въздушни възглавници, затворете формата, цялото в машината за формоване, вътрешните пластмасови въздушни възглавници плюс определено постоянно налягане, постоянна температура, зададено постоянно време, така че да се втвърди.
4. Охлаждане и демонтиране
След определен период от време, налягането извън формата се изсушава за определен период от време, след което формата се отваря и се изважда от външната страна, за да се почисти инструменталната част на формата.
5. Обработка на формоване
След разформването, продуктът трябва да се почисти, като остатъчната пластмаса се изстърже със стоманена или медна четка, а след това се полира със сгъстен въздух, така че повърхността да е гладка и чиста.
6. Неразрушителен контрол и окончателна проверка
Неразрушителен контрол и окончателен контрол на продуктите се извършват съгласно изискванията на проектната документация.
Анализ на техническите аспекти на процеса на формоване на препреги
От създаването на композитите от въглеродни влакна, те винаги са били ограничени от производствените разходи и въздействието на производствените тактове и не са били прилагани в големи количества. Определете разходите за производство на въглеродни влакна и тактовете чрез процеса на формоване.композитен материал от въглеродни влакнаСъществуват много процеси на формоване, като RTM, VARI, резервоари за горещо пресоване, препрег за втвърдяване в пещ (OOA) и др., но има две пречки: 1. Цикълът на формоване е дълъг; 2. Цената е висока (в сравнение с металите и пластмасите). Компресионното формоване с препрег, като вид процес на формоване, може да реализира партидно производство и да намали производствените разходи, което го прави все по-широко използван.
Процесът на формоване с препрег се отнася до температурата и налягането, през определен период от време препрегът ще се разпредели в предварително оформеното тяло чрез компресионно формоване. Скоростта на формоване при този процес е бърза, изискванията за оборудване са прости и лесни за работа. В сравнение с горещо пресоване, VARI и OOA процесите, продуктът е с отлично качество на повърхността и добра размерна стабилност, а процесът е лесен за управление.
▲Схема на процеса на предварително формоване
Четири елемента на процеса на формоване
1. Температура и еднородност: отразяващи степента на реакция междусмолаивтвърдители еднородността на реакционната позиция, главно контролирайки качеството на повърхността на формоване и степента на втвърдяване;
2. Налягане и равномерност: отразяване на ефекта на въздушния дебит и потока в смолата, контролиране на качеството на повърхността на формоване и механичните свойства;
3. Продължителността на времето за втвърдяване: отразява степента на втвърдяване, за да се гарантира ефективността на производството;
4. Дебелина на кухината на матрицата: отразявайки дебелината на продукта, според специалните характеристики на самия материал от въглеродни влакна, проектирайте разумна дебелина на кухината.
Приложимост на процеса
ПрепрегПроцесът на формоване теоретично може да произведе всякаква структура на продукта. Ако структурата на продукта е твърде сложна, като например обърната катарама или твърде голяма площ на фланците, това води до значително увеличение на цената на матриците и трудности при производството. Така че приложимостта за особено сложни структури не е силна, но можем да използваме структурна оптимизация или блоков дизайн + решения за свързване, за да произведем сложни части.
Свързани технологии
1. Технология на многослойно рязане: Многослойните препреги се режат едновременно; препрегите с различни ъгли се режат едновременно, за да се подобри ефективността на рязане.
2. Технология за горещо вливане/изливане: формата се нагрява директно до температурата на втвърдяване, а заготовката се поставя във формата и се пресова във форма, което съкращава времето за формоване и намалява консумацията на енергия.
3. Технология за формоване с нетен размер: преформата първо се щанцова до нетен размер и след това се поставя във формата с нетен размер за втвърдяване, което намалява процеса на рязане.
Трудности в процеса
Трудност при проектирането на матрици за продукти със сложна структура: Ако в продуктите има много обърнати извивки и отрицателни ъгли, това ще направи матриците по-трудни за производство и същевременно, след като матриците се използват дълго време, това ще доведе до намаляване на прецизността на позиционната координация на вложките. Ето защо, когато проектирате продукта, опитайте се да избягвате обърнатата извивка или отрицателния ъгъл.
Забележка: Изискванията за качество на повърхността на външните покриващи части на продукта са много високи, а често срещаните проблеми с частите от въглеродните влакна са: бели петна по текстурата на продукта, образувана от влага; проблеми с разхвърляна текстура на продукта; дупки по повърхността, липса на лепило и т.н. В обобщение, причините са: втвърдяващият агент в препрега не е равномерно смесен или реакцията е непълна; температурата на матрицата не е равномерна; температурата и налягането не са на мястото си; дизайнът и обработката на матрицата не са на мястото си; процесът на формоване не е контролиран; матрицата...освобождаващ агентреагира и така нататък.
Време на публикуване: 17 януари 2025 г.