Vakuumska infuzija: opis metode, tehnologije, namestitve in opreme

Sestavljeni materiali že več let uporabljajo na različnih področjih industrije in gradbeništva. Izdelki te vrste bistveno povečajo značilnosti elementov osnove v inženirstvu, elektronskih napravah in gradbenih materialih. V tem primeru se kompoziti razlikujejo po svojih lastnostih delovanja, kot jih določa proizvodna tehnologija. Uvedba vakuumske tehnike izdelave materiala v proizvodni proces, na primer, omogoča pridobitev visokokakovostnega ogljika. Vendar pa je do nedavnega obstajal problem izključitve presežne smole, katere prisotnost je povzročila krhkost izdelka. Da bi povečali fizikalne lastnosti materiala z odstranitvijo infuzijo sesalca smole se uporablja, ki kljub temu ne jamči za popolno odpravo negativnih tehničnih dejavnikov, vendar je malo truda subvencioniranju končnega izdelka optimalne tehnične lastnosti.

Splošne informacije o metodi

Bistvo metode je ustvariti vakuum znotraj delovne votline, zaradi česar pride do impregnacije ojačevalnega materiala in umika smol. Kot pri drugih sodobnih metodah za izdelavo kompozitov se uporablja kot vlažno votlino - praviloma se za organizacijo postopka uporablja posebna filmska vreča. Za razliko od skupne kontaktne metodo ulivanja, vakuumsko infuzijo inštalacija, ki obsega matrico s suho ekscipientom, omogoča izdelavo steklenih vlaken z vsebnostjo poroznih vključkov in višje stopnje ojačitve. Za nekatere potrošnike je pomembna druga razlika te tehnike. Vključuje znatno zmanjšanje emisij škodljivih snovi. Zlasti se zmanjša količina stirena, katere prisotnost pogosto postane ovira pri uporabi izdelkov pri gradnji stanovanjskih stavb.

Izvajanje tehnologije

Najprej se na pripravljeno opremo namesti polnilo z vakuumom, ki ga lahko predstavljajo posebne snovi in ​​kombinirana platna. Nato so položene tehnološke plasti, s katerimi je treba v prihodnosti zagotoviti enotno porazdelitev veziva. Potem je odvod usmerjen v tehnološki paket, kanal vstopa veziva se odpre, pod vplivom že aktivnega vakuuma, hkrati polnjenje praznin in impregnacija s polnilom. Odstotek poroznosti je odvisen od temperature okolja, pri kateri se izvede vakuumska infuzija. Tehnološka izvedba metode v industrijskih pogojih zagotavlja v povprečju 1-0,5% pore glede na celotno težo sestavljenega proizvoda.

Oprema za namestitev vakuumske infuzije

Osnova za namestitev infuzije je zgoraj navedena matrica. To je na nek način platforma, katere povprečne dimenzije se lahko ujemajo z običajno laminatno ploščo kvadratne oblike in območjem proizvodne dvorane. Z vidika kakovosti nastalega sestavljenega materiala je bolj pomembno ponovno oblikovati matriko, na kateri je odvisna kakovost veziva in funkcija vakuuma. Za nastanek vakuuma v sistemu je odgovoren vakuumska črpalka za infuzijo, s pomočjo katere je zagotovljena enotna kompresija potrošnega materiala v matrični platformi. Z drugimi besedami, ustvarja sesalni učinek vezavnih komponent.

Za zajemanje smole se uporablja tudi posebna past, ki je zaprta posoda. Ta obdelovalni element zbira odvečno smolo, nastalo med impregnacijo ojačevalnega materiala. Pasti tudi ščiti črpalko, da bi prodrla v isto zemljo. Delo infuzije ni mogoče brez kvalitativne okrepitve. Infrastrukturo tega dela predstavljajo okovja in cevi, ki organizirajo delo kanalov za hranjenje vezivnega materiala.

Polnila za matriko

Materiali, ki se uporabljajo za namestitev v osnovno opremo, so povezani z ojačitvami. Pravzaprav so osnova prihodnjega izdelka in v največji meri določajo njegove operativne lastnosti. Odvisno od smeri proizvodnje je lahko ugletkannye polnila, bazalt tkanine za izolacijski materiali, Kevlar aramidov in t. D. ločena skupina vsebuje material za vakuumsko infuzijo, katere nato dobljene steklena vlakna. Vključuje tradicionalne steklene vlaknine, stekleno volno, stekleno volno in steklene preproge. Tudi kombinirana tkiva postajajo vse bolj pogosta. Še posebej, zahvaljujoč kombinaciji različnih tehničnih in fizikalnih lastnosti, so aramidno-ogljikovi in ​​aramidni bazaltni polnili priljubljeni.

Pomožni materiali

Ta skupina materialov se uporablja samo za organizacijo samega infuzijskega postopka in ni del končnega izdelka. Ker je postopek zaključen, se takšne snovi odstranijo. Glavna sestavina te vrste je žrtveno tkivo, ki je zasnovano tako, da tvori enakomerno notranjo votlino predoblike, ki tvori vakuumsko infuzijo. Oprema je tudi zaščitena s to tkanino iz premičnih smol. Zaščitna funkcija žrtvovalnega materiala določa odpornost njene strukture na zunanje vplive in minimalno adhezijo. Poleg tega seznam obveznih pomožnih materialov vključuje prevodno mrežo, ki je namenjena odstranjevanju zraka in podajanje smole na ojačitveno podlago. Pri pripravi matrice se uporablja tudi vakuumski film. Odlikuje ga povečan natezni modul približno 400% in sposobnost prenosa temperatur nad 100 ° C.

Komponenta veziva

Na vezivo je velika odgovornost, zato ima visoke zahteve. To bi moralo biti material z nizko stopnjo viskoznosti in eksotermnim vrhom in hkrati visoko sposobnostjo preživetja. Material, ki ustreza tem parametrom, bo zagotovil hitro absorpcijo ojačevalnega materiala in ohranil optimalno delovno strukturo. V ta namen se uporabljajo posebne smole, zaradi katerih lahko infuzija vakuuma zagotavlja impregnacijo substratov debeline do 10 mm. Visoka sposobnost preživetja je še posebej pomembna pri delu z velikimi izdelki - ta kakovost pomaga zaključiti postopek pred začetkom želatinizacije.

Organizacija hranjenja veziva

Praksa je organizacija infuzijskega procesa v dveh shemah: krožno in vzporedno. V prvem primeru je kanal nameščen vzdolž oboda matrice in mesta dobave veziva se nahajajo v niši vakuumskega obroča. Kot rezultat, gibanje smole poteka v smeri od osrednje točke do oboda. Istočasno se prepreči tok zračnih tokov, saj vakuumska infuzija zapre kanal v obroč.

Organizacija vzporedne porazdelitve veziva predlaga nasprotno lokacijo vakuumskega kanala in točko dobave smole. V tem primeru se smola premika z ene strani na drugo. Pomanjkljivosti te sheme so le dotok zraka okoli oboda plošče, ki je izključena, ko se uporablja obročasto smolo.

Determinanti kakovosti izdelkov

Zmanjšanje tveganja za pridobitev končnega proizvoda nezadovoljive kakovosti bo omogočilo spremljanje več parametrov organizacija proizvodnega procesa. Prvič, vključujejo tesnost vakuuma - material lupine ne sme imeti lukenj ali se dotika polnilca. Nadalje se upošteva indeks viskoznosti smole, ki ne sme biti višji od 600 mPa.s, v nasprotnem primeru bo proces počasen in bo verjetneje tvoril praznine. Veliko je odvisno od kakovosti polaganja tkivnih slojev. Tovarniška metoda vakuumske infuzije je še posebej zahtevna za porazdelitev plasti ogljikovega materiala. Pravi izračun brez neenakih popravkov bo povečal možnosti za pridobitev kompozita, ki je uravnotežen v svoji notranji strukturi.

Zaključek

Umetni materiali aktivno nadomeščajo tradicionalne surovine na trgu. Ta postopek zajema širok spekter področij. Porazdelitev sintetične plastike je pojasnjena z ugodnimi operativnimi lastnostmi, ki so opremljene z enakim ogljikom ali steklenimi vlakni. V tem kontekstu je vakuumska infuzija le eno od tehnoloških sredstev za zagotavljanje visokih tehničnih in fizičnih lastnosti nastalega materiala. Tehnologi so prvotno razvili to metodo kot orodje za odpravo negativnih vidikov proizvodnje. Zlasti infuzija je zmanjšala prisotnost praznin v strukturi materiala. V prihodnosti je metoda pokazala tudi druge pozitivne lastnosti, ki so bile izražene v povečani okoljski čistosti in zmanjševanju finančnih stroškov proizvodnje.