АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТОВ

1

• Авторы
• Файлы

Тунда А.И. Забурненко Е.В. Статья в формате PDF 274 KB

Комбинирование различных веществ остаётся сегодня одним из основных способов создания новых материалов. Большинство современных конструкционных материалов представляют собой композиции, которые позволяют техническим изделиям обладать определённым сочетанием эксплуатационных свойств, например стеклопластиковые баллоны давления, авиационные и автомобильные шины и т.п.

В качестве армирующих элементов композитов с полимерной матрицей используются непрерывные и дискретные волокна различной природы, тканые и нетканые материалы на основе этих волокон.

Достоинства композитов с полимерной матрице: высокие удельные прочностные и упругие хаpaктеристики, стойкость к химическим агрессивным средам, низкие тепло- и электропроводность, радиопрозрачность стеклопластиков.

Целью работы было рассмотрение различных процессов изготовления деталей и изделий из полимерных и волокнистых композитов: подготовка к прессованию, прессование, подпрессовка, выдержка, намотка, съём детали.

Методом прессования получают детали и узлы разнообразного назначения, формы и размеров, обладающие своей высокой механической прочностью и жёсткостью, хорошими диэлектрическими и радиотехническими свойствами.

Существует два метода прессования: прямое и литьевое.

Прямое горячее прессование предпочитают при изготовлении деталей различного назначения средней сложности, больших габаритов и массы.

Литьевое прессование рационально применять для изготовления тонкостенных деталей сложной конфигурации с мелкой и тонкой арматурой при повышенных требованиях к точности размеров.

Основными хаpaктеристиками процесса прессования является температура, давление и время выдержки.

При переработке полимерных волокнистых композитов методом прессования различают два вида давления:

• Формования - это давление, при действии которого разогретый материал уплотняется и ему придаётся конфигурация детали в оформляющей полости пресс-формы;
• Отверждения - это давление, которое в процессе отверждения отформатированного материала необходимо для предотвращения раскрытия формы под действием упругих или обратимых сил деформации и выделяющихся паров и газов.

Подготовка материала к переработке включает оценку его технологических хаpaктеристик, подготовки его к виду, удобному для укладки в пресс-форму, доведение технологических свойств до требуемых значений путём сушки или других
операций.

Основное назначение подпрессовок - дегазация пресс-формы с целью удаления летучих и паров влаги за короткий промежуток времени начальной стадии отверждения материала. Использование подпрессовки даёт возможность сократить время выдержки, уменьшить внутренние напряжения, значительно повысить физико-механические и диэлектрические хаpaктеристики в готовых изделиях.

Выдержка - это время пребывания материала в нагретой форме, необходимое для его полного отверждения.

При прессовании деталей из слоистых композитов время выдержки под давлением включает время охлаждения, которое производится так же под давлением.

В зависимости от конструкции пресс-формы и детали съём производится с помощью системы выталкивателей, специальных съёмников или вручную.

Известно более двадцати способов изготовления при низком давлении деталей и изделий из волокнистых полимерных композиционных материалов (ПКМ).

Одним из самых распространённых и совершенных процессов изготовления высокопрочных армированных оболочек является процесс непрерывной намотки. Существует несколько технологических методов формования изделий намоткой:

1. Способ «сухой» намотки заключается в том, что волокнистый армирующий материал перед формованием предварительно пропитывают связующим на пропиточных машинах, которые обеспечивают не только качественную пропитку, но и требуемое равномерное содержание связующего в препреге на основе стекло-, органо- и углеволокон за счёт применения различных растворителей для регулирования вязкости связующего в процессе пропитки.

2. Способ «мокрой» намотки отличается тем, что пропитка армирующего волокнистого материала связующим и намотка на оправу совмещены. Преимущество способа «мокрой» намотки заключается в более низком контактном давлении формования.

---