Levá-lo para conhecer o processo de introdução de vácuo de materiais compósitos

Levá-lo para conhecer o processo de introdução de vácuo de materiais compósitos

Desde a introdução da tecnologia de introdução de vácuo na China, depois de mais de dez anos de desenvolvimento, tem sido uma tecnologia muito madura na China. Nos últimos anos, devido à inspeção rigorosa da proteção ambiental, o processo de cisão fechada está recebendo cada vez mais atenção.

Partindo do princípio da introdução do vácuo, este artigo fornece uma descrição completa de todo o fluxo do processo e compara-o com outros processos em termos de propriedades e vantagens mecânicas, de modo que todos tenham uma compreensão relativamente clara do processo de introdução a vácuo.

1. Processo de infusão a vácuo (VIP)

Tecnologia de vácuo de importação, daqui em diante referido como VIP, espalhar o material reforçado no molde (fibra de vidro, fibra de carbono, materiais de sanduíche, etc., é diferente do processo de saco de vácuo) e, em seguida, espalhar o saco de vácuo e sistema de extração no ar , para formar uma pressão negativa na cavidade do molde, usando a pressão de vácuo da resina insaturada antes de pavimentar a pressão do tubo na camada de fibra, para preencher todo o molde, com resina infiltração reforçada material últimos produtos após a cura, material do saco de vácuo é descoberto , obtenha os produtos necessários do molde.

O VIP usa um único molde lateral (como os moldes comuns de pasta manual e spray) para construir um sistema fechado.

O processo de introdução de vácuo existe há muito tempo. Foi patenteado em 1950. Somente nos últimos anos, no entanto, o desenvolvimento começou. Devido à introdução deste processo do exterior, por isso, em nome de uma variedade de nomes, introdução de vácuo, infusão a vácuo, injeção a vácuo, e assim por diante.

2, a teoria

O processo de indução a vácuo pode ser amplamente utilizado e tem sua base teórica, que é a lei de darcy:
Lei de Darcy) t = ℓ 2 h / 2 (kDP)

t é importar o tempo, determinado por quatro parâmetros. H - viscosidade da resina

Pode ser visto pela fórmula que quanto menor a viscosidade da resina usada, menor o tempo necessário para a introdução. Portanto, a viscosidade da resina usada para a introdução de vácuo não deve ser muito alta. Isso permite que a resina preencha o molde rapidamente.

ℓ - comprimento da injeção, refere-se à entrada da resina e à distância entre a chegada ao porto de descarga, claro, também o tempo necessário para longa distância.

Diferença de pressão DP, quanto maior a diferença de pressão entre o sistema e o sistema, maior a força motriz na resina, mais rápido o fluxo de resina, é claro, menor o tempo de entrada.

K = permeabilidade, refere-se aos parâmetros de fibra de vidro, material de sanduíche, etc. na infiltração de resina. O grande valor de k indica boa infiltração, como o feltro multidirecional que o pano quadrado. O feltro picado é fácil de ser infiltração de resina. Portanto, a fim de fazer com que a resina possa encher facilmente o sistema quando o material de reforço é compactado, alguns canais de desvio, como a perfuração para cima e para baixo da espuma em sanduíche, são normalmente montados artificialmente.

3, vantagens

No processo de colocação manual normal, o reforço é espalhado em um molde, infiltrando manualmente o reforço com escovas, rolos ou outros meios. Outro método melhorado é usar sacos de vácuo para absorver o excesso de resina da embalagem. Isso aumenta o conteúdo de fibra de vidro, resultando em produtos mais fortes e mais leves. Em comparação com a tecnologia tradicional, o VIP tem muitas vantagens. Como mostrado na figura, pasta de mão, bolsa de vácuo e introdução a vácuo são exemplos. Em termos de propriedades mecânicas, a introdução a vácuo apresenta vantagens óbvias.

Pode ser visto que as vantagens da introdução de vácuo:
Um . Produto de maior qualidade: fibra de vidro impregnada de resina a vácuo. Existem muito poucas bolhas no produto em comparação com o processo de fabricação tradicional. Não há excesso de resina no sistema e o conteúdo de fibra de vidro é muito alto, até 70% ou mais. Os produtos resultantes são mais leves e fortes. Lote a lote também é muito estável.

B. menor perda de resina: com o processo VIP, a quantidade de resina pode ser orçada com precisão, e para pasta de mão ou processo de injeção, é difícil controlar devido à variabilidade dos operadores. O VIP pode minimizar a perda de resina e, mais importante, economizar custos.

C. distribuição uniforme de resina: para um produto, a pressão gerada pelo vácuo em diferentes partes é a mesma, então a taxa de infiltração e o conteúdo de resina para fibra de vidro tendem a ser os mesmos. Isto é crítico para peças FRP com peso estável.

D. Menos volatilização no processo d: não há escovas ou rolos no processo de produção, o que não causará o derramamento ou gotejamento de resina, nem haverá um grande número de odores. Por isso, pode fornecer um ambiente de trabalho limpo, seguro e amigável para proteger a saúde física e mental dos operadores.

E. use único lado do molde: use apenas um lado do molde pode obter produtos lisos e planos em ambos os lados, o que pode controlar melhor a espessura dos produtos. Economize tempo e custo de fabricação de moldes.

É por causa das vantagens dos produtos de tecnologia VIP, usados pela primeira vez na área aeroespacial e em outras áreas especiais, e depois aplicados lentamente em produtos civis de alta demanda.

4. Fluxo do Processo

Materiais utilizados pelo VIP
resina
Ao se preparar para o teste de introdução a vácuo, a resina adequada, epóxi ou resina de poliéster insaturado, deve ser selecionada primeiro. A resina do processo de introdução a vácuo não pode ser substituída por resina comum, que possui requisitos especiais de viscosidade, tempo de gelificação, pico exotérmico e molhabilidade. Por favor, consulte o fornecedor de resina para detalhes.

Sistema de cura
Se for resina epóxi, use o agente de cura especial correspondente; O agente de cura comumente usado em resinas não saturadas é o peróxido de metil etil cetona. Diferentes fabricantes de sua qualidade não é o mesmo, a seleção de sua avaliação, não porque o uso de menos material e afetar a qualidade de todo o produto.

Material reforçado
Materiais de reforço comumente usados são fibra de vidro e fibra de carbono. Tal como feltro de borda composta, pano único, etc., o design específico de acordo com a mecânica. Ao selecionar, é melhor fazer um experimento e como está a permeabilidade? Porque diferentes agentes de colagem e adesivos utilizados no processo de fabricação da fibra terão diferentes infiltrações na resina, resultando em grandes diferenças nas propriedades mecânicas do produto final.

Materiais sanduíche
Comumente usados são madeira de balsa, espuma de PVC, espuma PUR / PIR, feltro forte e assim por diante. Escolha materiais de sanduíche adequados de acordo com as necessidades dos produtos.

Equipamentos e materiais auxiliares
Bomba de vácuo, interface, medidor de pressão, tubo de guia, pano de decapagem, pano de guia, saco de vácuo e assim por diante. Os materiais usados no processo de entrada a vácuo não estão prontamente disponíveis, e cada material deve ser testado para determinar se é adequado.

Etapa 1: prepare o molde

O processo de infusão a vácuo requer que o molde tenha alta qualidade, alto brilho superficial e dureza, borda do molde de pelo menos 15 cm, fácil de colocar a faixa de vedação e o encanamento. Limpar o molde
Limpe, depois aplique cera ou aplique a água do molde.

Etapa 2: construção da superfície do gelcoat

De acordo com os requisitos dos produtos, escolha gelcoat adequado, escova manual ou spray. (alguns produtos são colocados diretamente com um pano seco sem a superfície da camada de gelatina)

Etapa 3: colocação de material reforçado

A escolha de materiais de reforço depende dos requisitos de resistência dos produtos (fibra de vidro, fibra de carbono, material tipo sanduíche), diferentes materiais e métodos de tecimento afetarão a taxa de fluxo da resina.

Etapa 4: colocação de material assistido a vácuo

Sucesso colocar pano de desmoldagem, rede de guia de fluxo, saco de vácuo ... Antes de fechar a bolsa de vácuo, ter em conta a direção da resina e tubo de vácuo, ou haverá mau fenômeno de infiltração. Cuidados devem ser tomados ao colocar de modo a não perfurar o saco de vácuo com objetos pontiagudos.

Passo 5: vácuo

Após a colocação do material, prenda cada tubo de resina, comece a aspirar, tente retirar o ar do sistema e verifique a estanqueidade do ar, esta etapa é muito crítica, se houver um ponto de vazamento, quando a resina for introduzida, o ar entrar no sistema, bolhas vão vazar para outros lugares, e até mesmo todo o produto pode ser descartado.

Etapa 6: misture a resina

Após o vácuo ter atingido certos requisitos, a preparação da resina começa.
De acordo com o diferente tempo de gelificação da resina, o agente de cura correspondente foi preparado.

Passo 7: importar resina

Insira o tubo no balde de resina e abra o clipe de acordo com a ordem de alimentação. Preste atenção à quantidade do balde de resina e suplemento oportuno.

Passo 8: desmoldagem

Quando o gel de resina é curado até certo grau, o material de vácuo é removido. Remova o produto do molde e conduza o pós-tratamento.

Nenhum processo pode ser perfeito. Atualmente, uma grande parte dos consumíveis descartáveis necessários pelo VIP precisa ser importada para aumentar o custo do material, mas essa parte pode ser balanceada pela redução da quantidade de resina. Além disso, requer maiores habilidades dos operadores. Cada processo deve ser cuidadosamente seguido para prosseguir para a próxima etapa, caso contrário, perdas irreversíveis serão causadas.
Portanto, esse processo agora é usado em componentes e produtos FPR de alto valor agregado, como acessórios esportivos, iates, pás de turbinas eólicas e assim por diante. No entanto, existe uma grande demanda por materiais de alto desempenho, de modo que cada vez mais pessoas estão reconhecendo e adotando a tecnologia de introdução a vácuo.