Композитните материали се комбинират с армиращи влакна и пластмаса. Ролята на смолата в композитните материали е от решаващо значение. Изборът на смола определя серия от характерни параметри на процеса, някои механични свойства и функционалност (термични свойства, запалимост, устойчивост на околната среда и др.), свойствата на смолата също са ключов фактор за разбирането на механичните свойства на композитните материали. Когато смолата е избрана, автоматично се определя диапазонът, който определя обхвата на процесите и свойствата на композита. Термореактивната смола е често използван вид смола за композити от смолна матрица поради добрата си технологичност. Термореактивните смоли са почти изключително течни или полутвърди при стайна температура и концептуално те са по-скоро като мономерите, които изграждат термопластичната смола, отколкото като термопластичната смола в крайното си състояние. Преди термореактивните смоли да се втвърдят, те могат да бъдат обработени в различни форми, но след като се втвърдят с помощта на втвърдители, инициатори или топлина, те не могат да бъдат оформени отново, защото по време на втвърдяването се образуват химични връзки, което прави малките молекули да се трансформират в триизмерни омрежени твърди полимери с по-високи молекулни тегла.
Има много видове термореактивни смоли, като най-често използвани са фенолни смоли,епоксидни смоли, бис-конски смоли, винилови смоли, фенолни смоли и др.
(1) Фенолната смола е ранна термореактивна смола с добра адхезия, добра топлоустойчивост и диелектрични свойства след втвърдяване, а нейните изключителни характеристики са отлични свойства на забавяне на горенето, ниска скорост на отделяне на топлина, ниска плътност на дима и горене. Отделяният газ е по-малко токсичен. Обработваемостта е добра, а компонентите на композитния материал могат да бъдат произведени чрез формоване, навиване, ръчно нанасяне, пръскане и пултрузия. Голям брой композитни материали на базата на фенолни смоли се използват в материалите за интериорна декорация на гражданските самолети.
(2)Епоксидна смолае ранна смолна матрица, използвана в конструкциите на самолети. Характеризира се с голямо разнообразие от материали. Различни втвърдители и ускорители могат да постигнат диапазон на температура на втвърдяване от стайна температура до 180 ℃; има по-високи механични свойства; добро съвпадение на влакната; устойчивост на топлина и влага; отлична здравина; отлична технологичност (добро покритие, умерен вискозитет на смолата, добра течливост, пропускателна способност под налягане и др.); подходяща за цялостно съвместно втвърдяване чрез формоване на големи компоненти; евтина. Добрият процес на формоване и изключителната здравина на епоксидната смола я правят важна част от смолната матрица на съвременните композитни материали.
(3)Винилова смолае призната за една от отличните устойчиви на корозия смоли. Тя може да издържи на повечето киселини, основи, солеви разтвори и силни разтворители. Широко се използва в производството на хартия, химическата промишленост, електрониката, петрола, съхранението и транспорта, опазването на околната среда, корабоплаването, автомобилната осветителна индустрия. Притежава характеристиките на ненаситения полиестер и епоксидната смола, така че има както отличните механични свойства на епоксидната смола, така и добрите технологични характеристики на ненаситения полиестер. В допълнение към изключителната устойчивост на корозия, този вид смола има и добра топлоустойчивост. Тя включва стандартен тип, високотемпературен тип, огнеупорен тип, удароустойчив тип и други разновидности. Приложението на винилова смола във влакнесто армирана пластмаса (FRP) се основава главно на ръчно нанасяне, особено в антикорозионни приложения. С развитието на SMC приложението ѝ в това отношение също е доста забележимо.
(4) Модифицираната бисмалеимидна смола (наричана бисмалеимидна смола) е разработена, за да отговори на изискванията на новите изтребители за композитна смолна матрица. Тези изисквания включват: производство на големи компоненти и сложни профили при 130 ℃. В сравнение с епоксидната смола, смолата Shuangma се характеризира главно с превъзходна устойчивост на влажност и топлина и висока работна температура; недостатъкът е, че технологичността не е толкова добра, колкото при епоксидната смола, а температурата на втвърдяване е висока (втвърдяване над 185 ℃) и изисква температура от 200 ℃. Или за продължително време при температура над 200 ℃.
(5) Цианидната (qing diacoustic) естерна смола има ниска диелектрична константа (2.8~3.2) и изключително малък тангенс на диелектричните загуби (0.002~0.008), висока температура на стъкловиден преход (240~290℃), ниско свиване, ниско абсорбиране на влага, отлични механични свойства и свързващи свойства и др., и има подобна технология на обработка като епоксидната смола.
В момента цианатните смоли се използват главно в три аспекта: печатни платки за високоскоростна цифрова и високочестотна обработка, високоефективни вълнопроводни структурни материали и високоефективни структурни композитни материали за аерокосмическата индустрия.
Казано по-просто, епоксидната смола, нейните характеристики не са свързани само с условията на синтез, но и главно с молекулярната структура. Глицидиловата група в епоксидната смола е гъвкав сегмент, който може да намали вискозитета на смолата и да подобри производителността на процеса, но същевременно да намали топлоустойчивостта на втвърдената смола. Основните подходи за подобряване на термичните и механичните свойства на втвърдените епоксидни смоли са нискомолекулното тегло и мултифункционализацията, за да се увеличи плътността на омрежването и да се въведат твърди структури. Разбира се, въвеждането на твърда структура води до намаляване на разтворимостта и увеличаване на вискозитета, което води до намаляване на производителността на процеса на епоксидна смола. Подобряването на температурната устойчивост на епоксидната система е много важен аспект. От гледна точка на смолата и втвърдителя, колкото повече функционални групи има, толкова по-голяма е плътността на омрежване. Колкото по-висока е температурата на разтваряне (Tg). Специфична операция: При използване на многофункционална епоксидна смола или втвърдител, използвайте епоксидна смола с висока чистота. Най-често използваният метод е добавянето на определено количество о-метил ацеталдехид епоксидна смола към втвърдяващата система, което има добър ефект и ниска цена. Колкото по-голямо е средното молекулно тегло, толкова по-тясно е разпределението на молекулното тегло и толкова по-висока е Tg. Специфична операция: Използвайте многофункционална епоксидна смола или втвърдител или други методи с относително равномерно разпределение на молекулното тегло.
Като високоефективна смолна матрица, използвана като композитна матрица, нейните различни свойства, като например обработваемост, термофизични свойства и механични свойства, трябва да отговарят на нуждите на практическите приложения. Производимостта на смолната матрица включва разтворимост в разтворители, вискозитет на стопилката (течливост) и промени във вискозитета, както и промени във времето за желиране с температурата (процесен прозорец). Съставът на формулата на смолата и изборът на температура на реакцията определят кинетиката на химическата реакция (скорост на втвърдяване), химичните реологични свойства (вискозитет-температура спрямо времето) и термодинамиката на химическата реакция (екзотермична). Различните процеси имат различни изисквания за вискозитет на смолата. Най-общо казано, за процеса на навиване вискозитетът на смолата е около 500cPs; за процеса на пултрузия вискозитетът на смолата е около 800~1200cPs; за процеса на вакуумно въвеждане вискозитетът на смолата е обикновено около 300cPs, а при RTM процеса може да е по-висок, но като цяло няма да надвишава 800cPs; За процеса на препрег, вискозитетът трябва да бъде сравнително висок, обикновено около 30000~50000cPs. Разбира се, тези изисквания за вискозитет са свързани със свойствата на процеса, оборудването и самите материали и не са статични. Най-общо казано, с повишаване на температурата, вискозитетът на смолата намалява в долния температурен диапазон; обаче, с повишаване на температурата, протича и реакцията на втвърдяване на смолата, кинетично погледнато, температурата се повишава. Скоростта на реакцията се удвоява за всеки 10℃ повишаване и това приближение е полезно за оценка кога вискозитетът на реактивна смолна система се увеличава до определена критична точка на вискозитет. Например, на смолна система с вискозитет 200cPs при 100℃ са необходими 50 минути, за да увеличи вискозитета си до 1000cPs, а времето, необходимо на същата смолна система, за да увеличи първоначалния си вискозитет от по-малко от 200cPs до 1000cPs при 110℃, е около 25 минути. Изборът на параметри на процеса трябва да отчита изцяло вискозитета и времето за желиране. Например, при процеса на вакуумно впръскване е необходимо да се гарантира, че вискозитетът при работната температура е в рамките на изисквания за процеса, а животът на смолата при тази температура трябва да е достатъчно дълъг, за да се гарантира, че смолата може да се внася. В обобщение, изборът на вид смола в процеса на инжектиране трябва да отчита точката на желиране, времето за пълнене и температурата на материала. Други процеси имат подобна ситуация.
В процеса на формоване, размерът и формата на детайла (формата), видът на армировката и параметрите на процеса определят скоростта на топлопреминаване и масопреноса. Смолата втвърдява екзотермичната топлина, която се генерира от образуването на химични връзки. Колкото повече химични връзки се образуват на единица обем за единица време, толкова повече енергия се освобождава. Коефициентите на топлопреминаване на смолите и техните полимери обикновено са доста ниски. Скоростта на отделяне на топлина по време на полимеризацията не може да съответства на скоростта на генериране на топлина. Тези допълнителни количества топлина карат химичните реакции да протичат с по-бърза скорост, което води до повече... Тази самоускоряваща се реакция в крайна сметка ще доведе до разрушаване от напрежение или деградация на детайла. Това е по-силно изразено при производството на композитни части с голяма дебелина и е особено важно да се оптимизира пътят на процеса на втвърдяване. Проблемът с локалното „превишаване на температурата“, причинен от високата екзотермична скорост на втвърдяване на препрега, и разликата в състоянието (като температурна разлика) между глобалния прозорец на процеса и локалния прозорец на процеса се дължат на начина, по който се контролира процесът на втвърдяване. „Температурната равномерност“ в детайла (особено в посока на дебелината на детайла), за да се постигне „температурна равномерност“, зависи от разположението (или прилагането) на някои „единични технологии“ в „производствената система“. При тънките детайли, тъй като голямо количество топлина ще се разсейва в околната среда, температурата се повишава бавно и понякога детайлът няма да е напълно втвърден. В този момент е необходимо да се приложи спомагателна топлина, за да се завърши реакцията на омрежване, т.е. непрекъснато нагряване.
Технологията за неавтоклавно формоване на композитни материали е относителна до традиционната технология за автоклавно формоване. Най-общо казано, всеки метод за формоване на композитни материали, който не използва автоклавно оборудване, може да се нарече технология за неавтоклавно формоване. Досега приложението на технологията за неавтоклавно формоване в аерокосмическата област включва главно следните направления: технология за неавтоклавно препрегиране, технология за течно формоване, технология за компресионно формоване на препрег, технология за микровълново втвърдяване, технология за електроннолъчево втвърдяване, технология за балансирано налягане на флуидно формоване. Сред тези технологии, технологията за препрег OoA (Outof Autoclave) е по-близка до традиционния процес на автоклавно формоване и има широк спектър от основи за ръчно и автоматично полагане, така че се счита за нетъкан текстил, който е вероятно да се реализира в голям мащаб. Технология за автоклавно формоване. Важна причина за използването на автоклав за високопроизводителни композитни части е да се осигури достатъчно налягане върху препрега, по-високо от налягането на парите на който и да е газ по време на втвърдяване, за да се предотврати образуването на пори, и това е основната трудност, която технологията трябва да преодолее при OoA препрега. Дали порьозността на детайла може да се контролира под вакуумно налягане и дали неговите характеристики могат да достигнат характеристиките на автоклавно втвърден ламинат е важен критерий за оценка на качеството на OoA препрега и процеса на неговото формоване.
Развитието на OoA технологията за препреги (OoA) първоначално произлиза от разработването на смоли. Има три основни точки в разработването на OoA препреги: едната е да се контролира порьозността на формованите части, като например използване на смоли, втвърдени чрез реакция на добавяне, за да се намалят летливите вещества в реакцията на втвърдяване; втората е да се подобрят характеристиките на втвърдените смоли, за да се постигнат свойствата на смолата, образувани чрез автоклавния процес, включително термични и механични свойства; третата е да се гарантира, че препрегът има добра технологичност, като например да се гарантира, че смолата може да тече под градиент на налягането от атмосферно налягане, да се гарантира дълъг живот на вискозитета и достатъчно време на външно втвърдяване при стайна температура и др. Производителите на суровини провеждат изследвания и разработки на материали в съответствие със специфичните изисквания за проектиране и методи на обработка. Основните насоки трябва да включват: подобряване на механичните свойства, увеличаване на времето за външно втвърдяване, намаляване на температурата на втвърдяване и подобряване на устойчивостта на влага и топлина. Някои от тези подобрения в производителността, като например висока якост и нискотемпературно втвърдяване, са противоречиви. Трябва да се намери баланс и да се обмисли цялостно!
В допълнение към разработването на смоли, методът на производство на препрег също така насърчава развитието на приложението на OoA препрег. Проучването установи значението на вакуумните канали на препрега за производството на ламинати с нулева порьозност. Последващи проучвания показват, че полуимпрегнираните препреги могат ефективно да подобрят газопропускливостта. OoA препрегите са полуимпрегнирани със смола, а сухите влакна се използват като канали за отработени газове. Газовете и летливите вещества, участващи във втвърдяването на детайла, могат да бъдат отвеждани през канали, така че порьозността на крайния детайл да е <1%.
Процесът на вакуумно опаковане принадлежи към процеса на неавтоклавно формоване (OoA). Накратко, това е процес на формоване, който запечатва продукта между матрицата и вакуумната торба и го херметизира чрез вакуумиране, за да го направи по-компактен и да има по-добри механични свойства. Основният производствен процес е...
Първо, върху матрицата за нанасяне (или стъклен лист) се нанася разделително средство или разделителна кърпа. Препрегът се проверява съгласно стандарта за използвания препрег, включително главно повърхностната плътност, съдържанието на смола, летливите вещества и друга информация за препрега. Препрегът се нарязва по размер. При рязане обърнете внимание на посоката на влакната. Обикновено отклонението на посоката на влакната трябва да бъде по-малко от 1°. Номерирайте всяка заготовка и запишете номера на препрега. При нанасяне на слоеве, слоевете трябва да се полагат стриктно в съответствие с реда на нанасяне, изискван в листа за запис на нанасяне, а PE фолиото или разделителната хартия трябва да бъдат свързани по посока на влакната, а въздушните мехурчета трябва да се отстраняват по посока на влакната. Скреперът разстила препрега и го остъргва колкото е възможно повече, за да отстрани въздуха между слоевете. При нанасяне понякога е необходимо да се снаждат препрегите, които трябва да се снаждат по посока на влакната. В процеса на снаждане трябва да се постигне припокриване и по-малко припокриване, а шевовете на снаждане на всеки слой трябва да бъдат разположени шахматно. Обикновено разстоянието между сплитанията на еднопосочния препрег е следното: 1 мм; сплетеният препрег може само да се припокрива, не може да се снажда, а ширината на припокриване е 10~15 мм. След това се обръща внимание на предварителното вакуумно уплътняване, а дебелината на предварителното напомпване варира в зависимост от различните изисквания. Целта е да се отстрани въздухът, задържан в слоя, и летливите вещества в препрега, за да се гарантира вътрешното качество на компонента. След това се полагат спомагателни материали и се опакова във вакуум. Запечатване и втвърдяване на торбичките: Последното изискване е да не се допуска изтичане на въздух. Забележка: Мястото, където често има изтичане на въздух, е съединението на уплътнителя.
Ние също така произвеждамедиректно ровинг от фибростъкло,подложки от фибростъкло, мрежа от фибростъкло, ировинг от фибростъкло.
Свържете се с нас:
Телефонен номер: +8615823184699
Телефонен номер: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Време на публикуване: 23 май 2022 г.
