Proces formowania polega na wprowadzeniu określonej ilości prepregu do metalowej wnęki formy, użyciu pras ze źródłem ciepła w celu wytworzenia określonej temperatury i ciśnienia, tak aby prepreg w wnęce formy został zmiękczony przez ciepło, przepływ ciśnienia, pełny przepływ, formowanie wnęki formy i utwardzanie produktów metody procesowej.
Proces formowania charakteryzuje się koniecznością nagrzewania w procesie formowania, celem nagrzewania jest zmiękczenie prepregu w przepływieżywicaWypełniając wnękę formy i przyspieszając reakcję utwardzania materiału matrycy żywicy. Podczas procesu wypełniania wnęki formy prepregiem, przepływa nie tylko matryca żywicy, ale także materiał wzmacniający, a matryca żywicy i włókna wzmacniające wypełniają wszystkie części wnęki formy jednocześnie.
TylkożywicaLepkość matrycy jest bardzo duża, wiązanie jest bardzo mocne, aby mogło płynąć ze wzmacniającymi włóknami, więc proces formowania wymaga większego ciśnienia formowania, co z kolei wymaga metalowych form o dużej wytrzymałości, wysokiej precyzji i odporności na korozję, a także wymaga stosowania specjalnych pras do gorącej obróbki w celu kontrolowania temperatury utwardzania formy, ciśnienia, czasu utrzymywania i innych parametrów procesu.
Metoda formowania charakteryzuje się wysoką wydajnością produkcji, precyzją wymiarów produktu i wykończeniem powierzchni, a zwłaszcza w przypadku złożonych struktur materiałów kompozytowych. Produkty te można formować jednorazowo, co nie wpływa negatywnie na ich właściwości użytkowe. Jej główną wadą jest bardziej złożona konstrukcja i produkcja formy, co przekłada się na wyższy koszt początkowy. Pomimo powyższych wad, proces formowania w formie nadal zajmuje ważne miejsce w procesie formowania materiałów kompozytowych.
1. Przygotowanie
Wykonaj dobrą robotęprepreg, formy narzędziowe do formowania, z elementem testowym w piecu, jako elementem pomocniczym, oraz czyszczenie formy przy ostatnim użyciu z resztek żywicy i zanieczyszczeń, aby utrzymać formę w czystości i gładkości.
2、Cięcie i układanie prepregów
Zostanie wykonany produkt z gotowych surowców z włókna węglowego, prepregu po przejściu przeglądu, oblicz powierzchnię surowców, materiałów, liczbę arkuszy, surowiec warstwa po warstwie, kadzidło dodane, w tym samym czasie na superpozycji materiału w celu wstępnego dociśnięcia, sprasowane w kształt regularny, jakość określonej liczby gęstych jednostek.
3. Formowanie i utwardzanie
Umieść ułożone w stos surowce w formie i jednocześnie w wewnętrznych plastikowych poduszkach powietrznych, zamknij formę, całość włóż do maszyny formującej, wewnętrzne plastikowe poduszki powietrzne zapewnij stałe ciśnienie, stałą temperaturę i ustaw stały czas, aby nastąpiło utwardzenie.
4. Chłodzenie i rozformowywanie
Po pewnym czasie działania ciśnienia na zewnątrz formy, najpierw należy ją schłodzić przez pewien czas, a następnie otworzyć, wyjmując ją z otworu na zewnątrz, aby oczyścić formę narzędziową.
5. Przetwarzanie formowania
Po wyjęciu z formy produkt należy oczyścić, usuwając resztki plastiku szczotką stalową lub miedzianą, a następnie przedmuchać sprężonym powietrzem. Uformowany produkt należy polerować, aby powierzchnia była gładka i czysta.
6. Badania nieniszczące i kontrola końcowa
Badania nieniszczące i końcowa kontrola produktów przeprowadzane są zgodnie z wymaganiami dokumentacji projektowej.
Analiza aspektów technicznych procesu formowania prepregów
Od momentu powstania kompozytów z włókna węglowego, ich produkcja była zawsze ograniczona kosztami i wpływem uderzeń produkcyjnych, a materiały te nie były stosowane w dużych ilościach. Określenie kosztów produkcji i uderzeń włókna węglowego to proces formowania.materiał kompozytowy z włókna węglowegoIstnieje wiele procesów formowania, takich jak RTM, VARI, prasowanie w zbiornikach na gorąco, utwardzanie prepregów w piecu (OOA) itp., ale istnieją dwa wąskie gardła: 1. długi czas cyklu formowania; 2. wysoka cena (w porównaniu z metalami i tworzywami sztucznymi). Formowanie tłoczne prepregów, jako rodzaj procesu formowania, pozwala na produkcję seryjną i obniżenie kosztów produkcji, co jest coraz szerzej stosowane.
Proces formowania prepregów polega na rozprowadzeniu prepregu pod wpływem temperatury i ciśnienia w określonym czasie, w formowanym kompresyjnie prepregu. Szybkość formowania jest duża, a wymagania sprzętowe są proste i łatwe w obsłudze. W porównaniu z procesami prasowania na gorąco, VARI i OOA, produkt charakteryzuje się doskonałą jakością powierzchni, dobrą stabilnością wymiarową i łatwością kontroli procesu.
▲Schemat przepływu procesu formowania pre-preg
Cztery elementy procesu formowania
1. Temperatura i jednorodność: odzwierciedlające stopień reakcji międzyżywicaIśrodek utwardzającyi jednorodność pozycji reakcji, głównie kontrolując jakość powierzchni formowania i stopień utwardzenia;
2. Ciśnienie i jednorodność: odzwierciedlające efekt wyładowania powietrza i przepływu w żywicy, kontrolujące jakość powierzchni formowanej i właściwości mechaniczne;
3. Czas utwardzania: odzwierciedla stopień utwardzania w celu zapewnienia wydajności produkcji;
4. Grubość gniazda formy: odzwierciedla grubość produktu, zgodnie ze szczególnymi właściwościami samego materiału z włókna węglowego, zaprojektuj rozsądną grubość gniazda formy.
Stosowalność procesu
PrepregProces formowania może teoretycznie wytworzyć dowolną strukturę produktu. Jeśli struktura produktu jest zbyt skomplikowana, np. odwrócone wygięcie, zbyt duża powierzchnia kołnierza, skutkuje to znacznym wzrostem kosztów form i trudnościami produkcyjnymi, więc w przypadku struktur szczególnie złożonych elementów zastosowanie nie jest duże, ale możemy zastosować optymalizację strukturalną lub rozwiązania projektowania blokowego + łączenia w celu wytworzenia złożonych części.
Powiązana technologia
1. Technologia cięcia wielowarstwowego: wielowarstwowe prepregi są cięte jednocześnie; prepregi o różnych kątach są cięte jednocześnie, aby zwiększyć wydajność cięcia.
2. Technologia Hot-in/Hot-out: forma jest bezpośrednio podgrzewana do temperatury utwardzania, a preforma jest wkładana do formy i prasowana w celu nadania jej odpowiedniego kształtu, co skraca czas formowania i zmniejsza zużycie energii.
3. Technologia formowania do rozmiaru netto: preforma jest najpierw dziurkowana do rozmiaru netto, a następnie umieszczana w formie do rozmiaru netto w celu utwardzenia, co skraca proces cięcia.
Trudności procesowe
Trudności w projektowaniu form do produktów o złożonej strukturze: Jeśli w produktach występuje wiele odwróconych wygięć i ujemnych narożników, utrudni to produkcję form, a jednocześnie, po długim okresie użytkowania form, doprowadzi to do zmniejszenia precyzji koordynacji pozycyjnej wkładek. Dlatego projektując produkt, należy unikać odwróconych wygięć i ujemnych kątów.
Uwaga: wymagania dotyczące jakości powierzchni zewnętrznych części produktu są bardzo wysokie. Częstymi problemami w przypadku części z włókna węglowego są: białe plamy na fakturze produktu spowodowane rosą; problemy z nierównomierną fakturą produktu; porów na powierzchni, problemy z brakiem kleju itp. Podsumowując, utwardzacz w prepregu nie jest równomiernie wymieszany lub reakcja jest niepełna; temperatura formy nie jest jednolita; temperatura i ciśnienie nie są odpowiednie; konstrukcja i przetwarzanie formy nie są odpowiednie; proces formowania nie jest kontrolowany; formaśrodek antyadhezyjnyreaguje, itd.
Czas publikacji: 17-01-2025