Dwie niskotemperaturowe technologie wytwarzania wysokotemperaturowego oprzyrządowania kompozytowego

Niższa temperatura wstępnego utwardzania poszerza wybór modelu wzorcowego

Temperatura użytkowania formy produkcyjnej nie musi być wymagana od modelu wzorcowego używanego do jej wykonania. Laminat może najpierw uzyskać kształt i wytrzymałość umożliwiającą przenoszenie w niższej temperaturze, a następnie zostać rozformowany, podparty i dotwardzony do osiągnięcia docelowej odporności cieplnej. Rozdziela to dwa wymagania: ochronę modelu wzorcowego podczas wykonywania formy oraz przygotowanie gotowej formy do gorących cykli produkcji części.

Technologia 1: niskotemperaturowy prepreg do form

Technologia prepregu LTP wykorzystuje zbrojenie węglowe dostarczane z już wprowadzoną żywicą. Warstwy układa się na przygotowanym modelu wzorcowym z naniesionym środkiem rozdzielającym, planując kierunki włókien, styki, miejscowe wzmocnienia i konstrukcję podpierającą jako całość. Wymagane wstępne utwardzanie w niskiej temperaturze, zwykle około 60 °C dla odpowiedniego systemu, konsoliduje i utrwala laminat. Po spełnieniu kryteriów przenoszenia i rozformowania formę można zdjąć i podeprzeć do etapowego dotwardzania. Kontroluj czas poza warunkami przechowywania, pośrednie zagęszczanie próżniowe, szczelność worka i rzeczywistą temperaturę laminatu; niska temperatura wstępnego utwardzania nie znosi wymagań konsolidacji.

Technologia 2: żywica do infuzji próżniowej utwardzana w temperaturze otoczenia

Druga technologia polega na ułożeniu suchego zbrojenia węglowego na modelu wzorcowym i przesyceniu go odpowiednią ciekłą żywicą do form za pomocą próżni. Wstępne utwardzanie w temperaturze otoczenia eliminuje nagrzewanie modelu w pierwszym cyklu. Drogi przepływu, lepkość, czas pracy, przepuszczalność, punkty zasilania i odpowietrzenia trzeba rozpatrywać wspólnie, aby zbrojenie zostało przesycone przed żelowaniem. Po pełnym przesyceniu i wymaganym wstępnym utwardzeniu formę rozformowuje się, podpiera i dotwardza. Metoda pozwala wykonać wstępną formę bez autoklawu; do uzyskania końcowych właściwości wysokotemperaturowych nadal potrzebne jest odpowiednie wyposażenie do ogrzewania podczas dotwardzania.

Związek Tg około 240 °C w badaniu DMA z użytkowaniem w 180–190 °C

Dla wybranych wysokotemperaturowych systemów EPTEK obie technologie mogą osiągnąć Tg około 240 °C w badaniu DMA po wymaganym dotwardzaniu. Ich celem jest wykonanie form do części kompozytowych utwardzanych w autoklawie w 180–190 °C. Tg opisuje zachowanie żywicy podczas przejścia i nie zastępuje wymagań eksploatacyjnych całej formy. Porównując wyniki, zapisz metodę DMA, kryterium przejścia, historię utwardzania i warunki próbki. Ciśnienie, sztywność, szczelność próżniowa, stabilność wymiarowa i powtarzalne cykle termiczne również muszą odpowiadać warunkom produkcji.

Dobierz technologię do warsztatu i geometrii

Prepreg zapewnia kontrolowany materiał wyjściowy z żywicą i włóknami, ale wymaga właściwego przechowywania, kontroli czasu poza warunkami przechowywania i odpowiedniej konsolidacji. Infuzja kładzie większy nacisk na planowanie przepływu i przesycenie, pozwalając układać suche włókna oraz wstępnie utwardzać w temperaturze otoczenia. Zaletą ekonomiczną obu metod jest możliwość użycia odpowiedniego modelu wzorcowego o niższej odporności cieplnej zamiast projektowania go na pełną temperaturę użytkowania końcowej formy. Porównaj zużycie materiałów, nakład pracy, wyposażenie, rozmiary, potrzeby napraw i planowaną produkcję.

Dotwardzanie przekształca wstępny kształt w formę produkcyjną

Przed rozpoczęciem wykonania zaplanuj moment rozformowania, układ podparcia i etapowe ogrzewanie. Przestrzegaj harmonogramu wzrostu temperatury i wygrzewania dla konkretnej odmiany oraz monitoruj temperatury w całej formie, szczególnie w grubych obszarach i przy mocowaniach. Po dotwardzaniu i kontrolowanym chłodzeniu sprawdź powierzchnię roboczą, bazy oraz szczelność próżniową, a następnie oceń zachowanie wymiarowe w reprezentatywnym cyklu produkcyjnym. Ocena musi obejmować całą konstrukcję wsporczą.

Dwa procesy, ten sam cel wysokotemperaturowy

To dwie odrębne technologie wytwarzania, a nie dwie nazwy formy niskotemperaturowej. Pierwsza zaczyna się od prepregu do form, druga od suchego zbrojenia i ciekłej żywicy infuzyjnej. Obie wykorzystują łatwiejsze do przeprowadzenia wstępne utwardzanie, a następnie dotwardzanie, aby uzyskać wysokotemperaturowe oprzyrządowanie kompozytowe. Dobierz aktualną odmianę materiału i harmonogram procesu do rzeczywistego zastosowania autoklawowego w 180–190 °C.