Procesy výroby v autoklávu
Jaké jsou procesy autoklávové výroby kompozitních dílů? Proces vytvrzování autoklávu a technické body pro každý stupeň jsou vysvětleny následovně:
1. Fáze zvýšení teploty
Je nezbytné nastavit přiměřenou rychlost ohřevu, tj. s ohledem na čas a rychlost zvyšování teploty. U velkých dílů by mělo být zahřívání pomalé, aby se zajistilo rovnoměrné zahřátí celého dílu. 2 stupně/min je běžně používaná rychlost ohřevu. V této fázi se používá hlavně podtlak a v závislosti na situaci může být aplikován určitý tlak.
2. Stupeň udržování teploty - Stupeň odsávání lepidla
Jedná se o fázi udržování teploty na určitém stupni, aby pryskyřice mohla důkladně protékat. Teplota a doba trvání této fáze se liší pro různé druhy pryskyřicové matrice. Účelem této fáze je nechat pryskyřici roztavit a impregnovat vlákno a zcela odstranit těkavé látky. Pryskyřice by pak postupně ztuhla až do stadia gelu. Tvarovací tlak v této fázi je 1/3 až 1/2 celkového tlaku, což umožňuje vytékání určité pryskyřice, aby se zajistilo, že konečný obsah pryskyřice ve výrobku splňuje požadavky návrhu.
3. Stupeň kontinuálního zvyšování teploty
V této fázi je pryskyřičná matrice částečně vytvrzená a rozpouštědlo a těkavé látky s nízkou molekulovou hmotností jsou zcela vypuštěny, čímž se teplota zvýší na vytvrzovací teplotu. Averze vytvrzování termosetové pryskyřice je exotermická reakce. Během procesu vytvrzování dochází k uvolňování tepla. Pokud je rychlost ohřevu příliš vysoká, rychlost reakce vytvrzování se rychle zrychlí a velké množství tepla se uvolní koncentrovaně, což povede k místnímu spálení materiálů. Tento jev se nazývá exploze polymerace, které je třeba se vyhnout.
4. Fáze udržování teploty a tlaku
Pryskyřičná matrice v této fázi dále tuhne, přičemž je vyžadován plný tlak, aby se zajistilo, že pryskyřice bude mezi vrstvami během dalšího procesu tuhnutí plně zhutněna. Stupeň od plného tlaku do konce se nazývá natlakovací stupeň. Doba od okamžiku dosažení vytvrzovací teploty do ukončení celého procesu autoklávu se nazývá doba konstantní teploty.
Teplota, tlak a doba konstantní teploty jsou důležité procesní parametry v procesu tváření a musí být přísně kontrolovány podle vzorce použité pryskyřicové matrice.
5. Fáze chlazení
V této fázi je udržována hladina tlaku a autokláv je chlazen volným vzduchem nebo nuceným vzduchem.
Poté se tlak uvolní a produkt lze vyjmout. Pokud je doba chlazení příliš krátká, může dojít k deformaci, prasknutí a dalším jevům produktu. Pokud je doba chlazení příliš dlouhá, výrazně to nepomůže kvalitě produktu, ale prodlouží výrobní cyklus.
Tato fáze, známá také jako fáze následného zpracování, se týká dílů vytvrzených při vysoké teplotě, které lze po určitou dobu udržovat při nižší teplotě, aby se eliminovalo vnitřní napětí generované vytvrzováním při vysoké teplotě a aby se zabránilo deformaci dílů. po vyložení a vyjmutí z formy.
Stručně řečeno, různé parametry procesu během procesu vytvrzování v autoklávu by měly být určeny na základě charakteristik použité pryskyřičné matrice. Během lisovacího procesu je nutná přísná kontrola různých procesních parametrů pro získání vysoce kvalitních produktů.
Složité tvary, větší velikosti a vysoce kvalitní produkty lze získat použitím pouze jedné samičí nebo samčí formy.
Autokláv je stále široce používán k výrobě špičkových kompozitních materiálů, ale investice do zařízení jsou velké a provozní náklady jsou vysoké. Aby se snížily výrobní náklady a zlepšila se efektivita výroby, byla vyvinuta nová technologie formování, což je technologie integrovaného formování spolu-vytvrzování.
Více se o tom můžeme podělit v několika dalších článcích. Prosím, následujte nás!
