Il processo di stampaggio consiste nell'inserimento di una certa quantità di preimpregnato nella cavità dello stampo in metallo, mediante l'uso di presse con una fonte di calore per produrre una certa temperatura e pressione in modo che il preimpregnato nella cavità dello stampo venga ammorbidito dal calore, dal flusso di pressione, dal flusso completo, riempito con i prodotti di stampaggio e indurimento della cavità dello stampo mediante un metodo di processo.
Il processo di stampaggio è caratterizzato dalla necessità di riscaldamento nel processo di stampaggio, lo scopo del riscaldamento è quello di rendere il prepreg nell'ammorbidimento del flusso diresina, riempiendo la cavità dello stampo e accelerando la reazione di polimerizzazione del materiale della matrice di resina. Durante il processo di riempimento della cavità dello stampo con il preimpregnato, non solo la matrice di resina scorre, ma anche il materiale di rinforzo, e la matrice di resina e le fibre di rinforzo riempiono contemporaneamente tutte le parti della cavità dello stampo.
Solo ilresinala viscosità della matrice è molto elevata, il legame è molto forte, per poter scorrere con le fibre di rinforzo, quindi il processo di stampaggio richiede una maggiore pressione di stampaggio, che richiede stampi metallici ad alta resistenza, elevata precisione e resistenza alla corrosione e richiede l'uso di speciali presse a caldo per controllare la temperatura dello stampaggio di polimerizzazione, la pressione, il tempo di mantenimento e altri parametri di processo.
Il metodo di stampaggio, caratterizzato da elevata efficienza produttiva, precisione dimensionale e finitura superficiale, in particolare per la struttura complessa dei prodotti in materiale composito, consente generalmente di stamparli una sola volta, senza comprometterne le prestazioni. Il suo principale difetto risiede nella maggiore complessità di progettazione e produzione dello stampo, che richiede un investimento iniziale maggiore. Nonostante le carenze sopra menzionate, il processo di stampaggio occupa comunque un posto importante nel processo di stampaggio dei materiali compositi.
1. Preparazione
Fai un buon lavoro dipreimpregnato, stampi per utensili di stampaggio, con il pezzo di prova del forno di lavoro di supporto e pulire lo stampo nell'ultimo utilizzo di resina residua, detriti, per mantenere lo stampo pulito e liscio.
2. Taglio e posa dei preimpregnati
Sarà trasformato in un prodotto di materie prime in fibra di carbonio pronte, preimpregnate dopo aver superato la revisione, calcolare l'area delle materie prime, materiali, il numero di fogli, lo strato di materia prima per strato di incenso aggiunto, allo stesso tempo sulla sovrapposizione del materiale per la pre-pressione, pressato nella forma di un regolare, la qualità di un certo numero di entità dense.
3. Stampaggio e stagionatura
Mettere le materie prime impilate nello stampo e contemporaneamente negli airbag interni in plastica, chiudere lo stampo, il tutto nella macchina per stampaggio, gli airbag interni in plastica più una certa pressione costante, temperatura costante, impostare un tempo costante, in modo che si indurisca.
4、Raffreddamento e sformatura
Dopo un periodo di pressione all'esterno dello stampo, prima far raffreddare per un po', quindi aprire lo stampo e sformarlo all'esterno dell'occhio per pulire lo stampo dell'attrezzatura.
5. Elaborazione dello stampaggio
Dopo la sformatura, il prodotto deve essere pulito con una spazzola d'acciaio o di rame per raschiare via la plastica residua e, soffiando con aria compressa, il prodotto stampato viene lucidato, in modo che la superficie sia liscia e pulita.
6. Prove non distruttive e ispezione finale
I test non distruttivi e il controllo finale dei prodotti vengono eseguiti secondo i requisiti dei documenti di progettazione.
Analisi dei punti tecnici del processo di stampaggio del preimpregnato
Fin dalla sua nascita, la fibra di carbonio composita è sempre stata limitata dai costi di produzione e dall'impatto dei tempi di produzione, e non è stata applicata in grandi quantità. Determinare il costo di produzione della fibra di carbonio e il tempo di produzione è il processo di stampaggio.materiale composito in fibra di carbonioEsistono molti processi di stampaggio, come RTM, VARI, vasche di pressatura a caldo, prepreg con polimerizzazione in forno (OOA), ecc., ma presentano due colli di bottiglia: 1, il tempo di ciclo di stampaggio è lungo; 2, il prezzo è elevato (rispetto a metalli e plastica). Lo stampaggio a compressione del prepreg, come tipo di processo di stampaggio, può realizzare produzioni in serie e ridurre i costi di produzione, ed è sempre più diffuso.
Il processo di stampaggio del preimpregnato si basa su temperatura e pressione, che in un determinato periodo di tempo consentono al preimpregnato di distribuirsi nel corpo preformato tramite stampaggio a compressione. La velocità di stampaggio di questo processo è elevata, i requisiti delle attrezzature sono semplici e facili da utilizzare. Rispetto ai processi di pressatura a caldo, VARI e OOA, il prodotto è eccellente sia in termini di qualità superficiale apparente, sia di buona stabilità dimensionale, e il processo è facile da controllare.
▲Diagramma di flusso del processo di stampaggio pre-preg
Quattro elementi del processo di stampaggio
1. Temperatura e uniformità: riflettono il grado di reazione traresinaEagente indurentee l'uniformità della posizione di reazione, controllando principalmente la qualità della superficie di stampaggio e il grado di indurimento;
2. Pressione e uniformità: riflettono l'effetto di scarico e flusso dell'aria nella resina, controllando la qualità della superficie di stampaggio e le proprietà meccaniche;
3. La durata del tempo di stagionatura: riflette il grado di stagionatura, per garantire l'efficienza della produzione;
4. Spessore della cavità dello stampo: riflettere lo spessore del prodotto, in base alle caratteristiche speciali del materiale in fibra di carbonio stesso, progettare uno spessore della cavità ragionevole.
Applicabilità del processo
PreimpregnatoIl processo di stampaggio può teoricamente realizzare qualsiasi struttura del prodotto; se la struttura del prodotto è troppo complessa, ad esempio con una fibbia invertita o una flangia troppo ampia, si verifica un aumento sostanziale del costo degli stampi e difficoltà di produzione. Per quanto riguarda la struttura di pezzi particolarmente complessi, l'applicabilità non è elevata, ma possiamo ricorrere all'ottimizzazione strutturale o alla progettazione di blocchi + soluzioni di incollaggio per realizzare parti complesse.
Tecnologia correlata
1. Tecnologia di taglio multistrato: i preimpregnati multistrato vengono tagliati in una sola volta; i preimpregnati con angoli diversi vengono tagliati in una sola volta per migliorare l'efficienza del taglio.
2. Tecnologia Hot-in/hot-out: lo stampo viene riscaldato direttamente alla temperatura di polimerizzazione, il preformato viene inserito nello stampo e pressato fino a dargli forma, riducendo così i tempi di stampaggio e il consumo energetico.
3. Tecnologia di stampaggio a dimensione netta: il preformato viene prima punzonato fino a raggiungere la dimensione netta, quindi inserito nello stampo a dimensione netta per la polimerizzazione, riducendo il processo di taglio.
Difficoltà di processo
Difficoltà nella progettazione di stampi per prodotti dalla struttura complessa: la presenza di numerose deformazioni invertite e angoli negativi nei prodotti renderà gli stampi più difficili da realizzare e, allo stesso tempo, dopo un lungo utilizzo degli stampi, porterà a una riduzione della precisione del posizionamento degli inserti. Pertanto, in fase di progettazione del prodotto, è importante evitare deformazioni invertite o angoli negativi.
Nota: i requisiti di qualità superficiale delle parti del rivestimento esterno del prodotto sono molto elevati. I problemi più comuni riscontrati con i materiali in fibra di carbonio sono: macchie bianche sulle parti con texture di rugiada; problemi di texture disordinata del prodotto; fori superficiali, mancanza di colla e così via. Riassumendo, i motivi sono: l'agente indurente nel preimpregnato non è miscelato uniformemente o la reazione è incompleta; la temperatura dello stampo non è uniforme; la temperatura e la pressione non sono corrette; la progettazione e la lavorazione dello stampo non sono corrette; il processo di stampaggio non è controllato; lo stampoagente distaccantereagisce e così via.
Data di pubblicazione: 17-01-2025