Procesul de turnare constă în introducerea unei anumite cantități de prepreg în cavitatea metalică a matriței. Se utilizează prese cu o sursă de căldură pentru a produce o anumită temperatură și presiune, astfel încât prepreg-ul din cavitatea matriței să fie înmuiat prin căldură, flux de presiune, umplut cu flux, umplut cu produse de turnare și întărire a cavității matriței printr-o metodă de proces.
Procesul de turnare este caracterizat de necesitatea încălzirii în procesul de turnare, scopul încălzirii fiind de a face prepreg-ul să se înmoaie în fluxul derăşină, umplând cavitatea matriței și accelerând reacția de întărire a materialului matricei de rășină. În timpul procesului de umplere a cavității matriței cu prepreg, nu numai matricea de rășină curge, ci și materialul de armare, iar matricea de rășină și fibrele de armare umplu toate părțile cavității matriței în același timp.
NumairăşinăVâscozitatea matricei este foarte mare, legătura este foarte puternică, pentru a curge cu fibrele de armare, astfel încât procesul de turnare necesită o presiune de turnare mai mare, ceea ce necesită matrițe metalice cu rezistență ridicată, precizie ridicată și rezistență la coroziune și necesită utilizarea unor prese speciale la cald pentru a controla temperatura turnării de întărire, presiunea, timpul de menținere și alți parametri ai procesului.
Metoda de turnare are o eficiență ridicată a producției, precizie a dimensiunii produsului și finisaj al suprafeței, în special datorită structurii complexe a produselor din materiale compozite, putând fi, în general, turnată o singură dată, fără a afecta performanța produselor din materiale compozite. Principalul său dezavantaj este complexitatea proiectării și fabricării matriței, iar investiția inițială este mai mare. Deși procesul de turnare prezintă deficiențele menționate mai sus, procesul de turnare în matriță ocupă încă o poziție importantă în procesul de turnare a materialelor compozite.
1. Pregătire
Fă o treabă bunăpreimpregnat, matrițe de turnare, cu piesa de testare a cuptorului ca lucrare de susținere și curățați matrița la ultima utilizare a rășinii reziduale, a resturilor, pentru a menține matrița curată și netedă.
2. Tăierea și așezarea preimpregnatelor
Va fi transformat într-un produs din materii prime din fibră de carbon gata, preimpregnat după trecerea revizuirii, se calculează suprafața materiilor prime, materialelor, numărul de foi, stratul de materie primă cu strat de tămâie adăugat, în același timp, pe suprapunerea materialului pentru pre-presiune, presat într-o formă obișnuită, calitatea unui anumit număr de entități dense.
3. Turnare și întărire
Așezați materiile prime stivuite în matriță și, în același timp, în airbag-urile interne din plastic, închideți matrița, întregul în mașina de turnare, airbag-urile interne din plastic plus o anumită presiune constantă, temperatură constantă, setați un timp constant, astfel încât să se întărească.
4. Răcire și demulare
După o perioadă de timp de presiune în afara matriței, mai întâi lăsați matrița să se răcească pentru o perioadă de timp, apoi deschideți matrița și demulați cu ochiul liber pentru a curăța matrița.
5. Prelucrarea turnării
După demodare, produsul trebuie curățat, cu o perie de oțel sau o perie de cupru pentru a răzui plasticul rezidual și, suflând cu aer comprimat, produsul turnat este lustruit, astfel încât suprafața să fie netedă și curată.
6. Testare nedistructivă și inspecție finală
Testarea nedistructivă și inspecția finală a produselor se efectuează conform cerințelor din documentele de proiectare.
Analiza aspectelor tehnice ale procesului de turnare prepreg
De la apariția compozitelor din fibră de carbon, acestea au fost întotdeauna limitate de costul de fabricație și de impactul ritmurilor de producție și nu au fost aplicate în cantități mari. Decideți costul producției de fibră de carbon și ritmul este procesul de turnare.material compozit din fibră de carbonExistă multe procese de turnare, cum ar fi RTM, VARI, rezervoare de presare la cald, prepreg cu întărire în cuptor (OOA) etc., dar există două blocaje: 1, durata ciclului de turnare este lungă; 2, prețul este ridicat (în comparație cu metalele și materialele plastice). Turnarea prin compresie a prepreg-urilor, ca un tip de proces de turnare, poate realiza producția pe loturi și poate reduce costurile de producție, fiind utilizată din ce în ce mai mult pe scară largă.
Procesul de turnare prin prepreg se referă la temperatură și presiune, iar într-o anumită perioadă de timp, prepreg-ul va fi întins în corpul preformat, turnat prin compresie. Viteza de turnare a acestui proces este rapidă, cerințele echipamentului sunt simple și ușor de utilizat. Comparativ cu presarea la cald, procedeele VARI și OOA, produsul este excelent atât în ceea ce privește calitatea aparentă a suprafeței, cât și stabilitatea dimensională bună, iar procesul este ușor de controlat.
▲ Diagrama fluxului procesului de turnare pre-preg
Patru elemente ale procesului de turnare
1. Temperatura și uniformitatea: reflectă gradul de reacție dintrerăşinăşiagent de întărireși uniformitatea poziției de reacție, controlând în principal calitatea suprafeței de turnare și gradul de întărire;
2. Presiune și uniformitate: reflectă efectul de descărcare și curgere a aerului în rășină, controlând calitatea suprafeței de turnare și proprietățile mecanice;
3. Durata timpului de întărire: reflectă gradul de întărire, pentru a asigura eficiența producției;
4. Grosimea cavității matriței: reflectând grosimea produsului, în funcție de caracteristicile speciale ale materialului din fibră de carbon în sine, se proiectează o grosime rezonabilă a cavității.
Aplicabilitatea procesului
PrepregProcesul de turnare poate teoretic să fabrice orice structură a produsului. Dacă structura produsului este prea complexă, cum ar fi o cataramă inversată sau o suprafață prea mare a flanșei, aceasta poate duce la o creștere substanțială a costului matrițelor și la dificultăți de producție. Prin urmare, aplicabilitatea structurii pieselor deosebit de complexe nu este puternică, dar putem utiliza optimizarea structurală sau soluții de proiectare a blocurilor + lipire pentru a fabrica piese complexe.
Tehnologie conexă
1. Tehnologie de tăiere multistrat: Prepreg-urile multistrat sunt tăiate simultan; prepreg-urile cu unghiuri diferite sunt tăiate simultan pentru a îmbunătăți eficiența tăierii.
2. Tehnologie Hot-in/hot-out: matrița este încălzită direct la temperatura de întărire, iar preforma este introdusă în matriță și presată în formă, ceea ce scurtează timpul de turnare și reduce consumul de energie.
3. Tehnologie de turnare la dimensiune netă: preforma este mai întâi perforată la dimensiunea netă, apoi introdusă în matrița de dimensiune netă pentru întărire, reducând procesul de tăiere.
Dificultăți de proces
Dificultăți în proiectarea matrițelor pentru produse cu structură complexă: Dacă există o mulțime de catarame inversate și colțuri negative în produse, acest lucru va face ca matrițele să fie mai dificil de fabricat și, în același timp, după o utilizare lungă a matrițelor, acest lucru va duce la scăderea preciziei coordonării poziționale a inserțiilor. Prin urmare, la proiectarea produsului, încercați să evitați catarama inversată sau unghiul negativ.
Notă: cerințele de calitate a suprafeței părților exterioare ale produsului sunt foarte ridicate, iar problemele comune ale materialelor din fibră de carbon sunt: pete albe pe textură de rouă a produsului; probleme cu textura murdară a produsului; găuri de ac pe suprafață, probleme cu lipsa adezivului și așa mai departe. Pe scurt, agentul de întărire din prepreg nu este amestecat uniform sau reacția este incompletă; temperatura matriței nu este uniformă; temperatura și presiunea nu sunt la locul lor; designul și procesarea matriței nu sunt la locul lor; procesul de turnare nu este controlat; matrița...agent de demularereacționează și așa mai departe.
Data publicării: 17 ian. 2025