Kompozitinės medžiagos yra sujungiamos su armatūriniais pluoštais ir plastikine medžiaga. Dervos vaidmuo kompozicinėse medžiagose yra labai svarbus. Dervos pasirinkimas lemia daugybę būdingų proceso parametrų, kai kurias mechanines savybes ir funkcionalumą (šilumines savybes, degumą, atsparumą aplinkos poveikiui ir kt.), dervos savybės taip pat yra pagrindinis veiksnys norint suprasti kompozicinių medžiagų mechanines savybes. Pasirinkus dervą, automatiškai nustatomas langas, kuris lemia kompozito procesų ir savybių diapazoną. Termoreaktyvioji derva yra dažniausiai naudojama dervos rūšis dervos matricos kompozitams dėl gero gaminamumo. Termoreaktyviosios dervos kambario temperatūroje beveik išimtinai yra skystos arba pusiau kietos, ir konceptualiai jos labiau panašios į monomerus, sudarančius termoplastinę dervą, nei į galutinę termoplastinę dervą. Prieš kietinant termoreaktyviąsias dervas, jas galima apdoroti į įvairias formas, tačiau sukietėjus naudojant kietiklius, iniciatorius arba šilumą, jų negalima vėl formuoti, nes kietėjimo metu susidaro cheminės jungtys, todėl mažos molekulės transformuojamos į trimačius, susiūtus standžius polimerus su didesne molekuline mase.
Yra daug rūšių termoreaktyviųjų dervų, dažniausiai naudojamos fenolio dervos,epoksidinės dervos, bis-arklių dervos, vinilo dervos, fenolio dervos ir kt.
(1) Fenolio derva yra anksti termoreaktyvi derva, pasižyminti geru sukibimu, geru atsparumu karščiui ir dielektrinėmis savybėmis po sukietėjimo, o išskirtinės jos savybės yra puikios antipireninės savybės, mažas šilumos išsiskyrimo greitis, mažas dūmų tankis ir degimas. Išsiskiriančios dujos yra mažiau toksiškos. Geras apdorojimas, o kompozicinių medžiagų komponentus galima gaminti liejimo, vyniojimo, rankinio klojimo, purškimo ir pultruzijos procesais. Civilinių orlaivių vidaus apdailos medžiagose naudojama daug fenolio dervos pagrindu pagamintų kompozicinių medžiagų.
(2)Epoksidinė dervayra ankstyva dervos matrica, naudojama orlaivių konstrukcijose. Jai būdingas platus medžiagų pasirinkimas. Įvairūs kietinimo agentai ir greitintuvai gali pasiekti kietėjimo temperatūros diapazoną nuo kambario temperatūros iki 180 ℃; pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis; geru pluošto atitikimo tipu; atsparumu karščiui ir drėgmei; puikiu tvirtumu; puikiu gaminamumu (geras padengimas, vidutinis dervos klampumas, geras takumas, slėgio pralaidumas ir kt.); tinka didelių komponentų bendro kietėjimo liejimui; pigi. Geras liejimo procesas ir išskirtinis epoksidinės dervos tvirtumas užima svarbią vietą pažangių kompozicinių medžiagų dervos matricoje.
(3)Vinilo dervayra pripažinta viena iš puikiai korozijai atsparių dervų. Ji gali atlaikyti daugumą rūgščių, šarmų, druskos tirpalų ir stiprių tirpiklių. Ji plačiai naudojama popieriaus gamyboje, chemijos pramonėje, elektronikoje, naftos, sandėliavimo ir transportavimo, aplinkos apsaugos, laivybos, automobilių apšvietimo pramonės srityse. Ji turi nesočiųjų poliesterių ir epoksidinių dervų savybių, todėl pasižymi puikiomis epoksidinių dervų mechaninėmis savybėmis ir geromis nesočiųjų poliesterių procesų savybėmis. Be išskirtinio atsparumo korozijai, šio tipo dervos taip pat pasižymi geru atsparumu karščiui. Ji apima standartinio tipo, aukštos temperatūros, antipirenines, smūgiams atsparias ir kitas rūšis. Vinilo dervos naudojimas pluoštu armuotame plastike (FRP) daugiausia grindžiamas rankiniu klojimu, ypač antikorozinėse srityse. Tobulėjant SMC, jos taikymas šiuo atžvilgiu taip pat yra gana pastebimas.
(4) Modifikuota bismaleimido derva (vadinama bismaleimido derva) sukurta siekiant patenkinti naujų naikintuvų kompozicinės dervos matricos reikalavimus. Šie reikalavimai apima: didelių komponentų ir sudėtingų profilių gamybą 130 ℃ temperatūroje, komponentų gamybą ir kt. Palyginti su epoksidine derva, „Shuangma“ derva daugiausia pasižymi geresniu atsparumu drėgmei ir karščiui bei aukšta darbine temperatūra; trūkumas yra tas, kad jos gaminamumas nėra toks geras kaip epoksidinės dervos, o kietėjimo temperatūra yra aukšta (kietėjimas aukštesnėje nei 185 ℃) ir jai reikalinga 200 ℃ temperatūra arba ilgalaikis atlaikymas aukštesnėje nei 200 ℃ temperatūroje.
(5) Cianido (qing diacoustic) esterio derva pasižymi maža dielektrine konstanta (2,8–3,2) ir itin mažu dielektrinių nuostolių tangentu (0,002–0,008), aukšta stiklėjimo temperatūra (240–290 ℃), mažu susitraukimu, mažu drėgmės sugėrimu, puikiomis mechaninėmis ir sukibimo savybėmis ir kt., o jos apdorojimo technologija panaši į epoksidinės dervos.
Šiuo metu cianatinės dervos daugiausia naudojamos trimis aspektais: spausdintinėms plokštėms, skirtoms didelės spartos skaitmeniniams ir aukšto dažnio, didelio našumo bangas praleidžiančioms konstrukcinėms medžiagoms ir didelio našumo konstrukcinėms kompozicinėms medžiagoms, skirtoms aviacijos ir kosmoso pramonei.
Paprastai tariant, epoksidinės dervos našumas priklauso ne tik nuo sintezės sąlygų, bet ir nuo molekulinės struktūros. Epoksidinės dervos glicidilo grupė yra lankstus segmentas, kuris gali sumažinti dervos klampumą ir pagerinti proceso našumą, tačiau tuo pačiu metu sumažinti sukietėjusios dervos atsparumą karščiui. Pagrindiniai būdai pagerinti sukietėjusių epoksidinių dervų šilumines ir mechanines savybes yra maža molekulinė masė ir daugiafunkcionalumas, siekiant padidinti skersinių jungčių tankį ir sukurti standžias struktūras. Žinoma, standžios struktūros įvedimas sumažina tirpumą ir padidina klampumą, o tai lemia epoksidinės dervos proceso našumo sumažėjimą. Labai svarbus aspektas yra tai, kaip pagerinti epoksidinės dervos sistemos atsparumą temperatūrai. Dervos ir kietiklio požiūriu, kuo daugiau funkcinių grupių, tuo didesnis skersinių jungčių tankis. Kuo didesnė Tg. Specifinis veikimas: naudokite daugiafunkcinę epoksidinę dervą arba kietiklį, naudokite didelio grynumo epoksidinę dervą. Dažniausiai naudojamas metodas yra į kietėjimo sistemą įpilti tam tikrą kiekį o-metilacetaldehido epoksidinės dervos, o tai suteikia gerą poveikį ir mažą kainą. Kuo didesnė vidutinė molekulinė masė, tuo siauresnis molekulinės masės pasiskirstymas ir tuo didesnė Tg. Specifinis veikimas: naudokite daugiafunkcinę epoksidinę dervą arba kietinimo agentą arba kitus metodus, kurių molekulinės masės pasiskirstymas yra santykinai vienodas.
Kadangi tai yra didelio našumo dervos matrica, naudojama kaip kompozicinė matrica, įvairios jos savybės, tokios kaip apdorojamumas, termofizinės savybės ir mechaninės savybės, turi atitikti praktinio pritaikymo poreikius. Dervos matricos gaminamumas apima tirpumą tirpikliuose, lydalo klampumą (takumą) ir klampumo pokyčius, taip pat stingimo laiko pokyčius priklausomai nuo temperatūros (proceso langas). Dervos formulės sudėtis ir reakcijos temperatūros pasirinkimas lemia cheminės reakcijos kinetiką (kietėjimo greitį), chemines reologines savybes (klampumas ir temperatūra, priklausomai nuo laiko) ir cheminės reakcijos termodinamiką (egzoterminę). Skirtingi procesai turi skirtingus dervos klampumo reikalavimus. Apskritai vyniojimo procese dervos klampumas paprastai yra apie 500 cPs; pultruzijos procese dervos klampumas yra apie 800–1200 cPs; vakuuminio įvedimo procese dervos klampumas paprastai yra apie 300 cPs, o RTM procese jis gali būti didesnis, tačiau paprastai neviršys 800 cPs. Preprego procesui klampumas turi būti gana didelis, paprastai apie 30 000–50 000 cPs. Žinoma, šie klampumo reikalavimai yra susiję su proceso, įrangos ir pačių medžiagų savybėmis ir nėra statiški. Paprastai kalbant, kylant temperatūrai, dervos klampumas mažėja žemesnėje temperatūroje; tačiau kylant temperatūrai, vyksta ir dervos kietėjimo reakcija, kinetiškai kalbant, temperatūra. Reakcijos greitis padvigubėja kas 10 ℃ padidėjus, ir šis apytikslis įvertinimas vis dar naudingas norint įvertinti, kada reaktyviosios dervos sistemos klampumas padidėja iki tam tikro kritinio klampumo taško. Pavyzdžiui, dervos sistemai, kurios klampumas yra 200 cPs esant 100 ℃ temperatūrai, reikia 50 minučių, kad jos klampumas padidėtų iki 1000 cPs, o tai pačiai dervos sistemai pradinis klampumas padidėtų nuo mažiau nei 200 cPs iki 1000 cPs esant 110 ℃ temperatūrai, maždaug per 25 minutes. Renkantis proceso parametrus, reikėtų visapusiškai atsižvelgti į klampumą ir stingimo laiką. Pavyzdžiui, vakuuminio įvedimo procese būtina užtikrinti, kad klampumas darbinėje temperatūroje atitiktų proceso reikalaujamą klampumo diapazoną, o dervos tinkamumo laikas šioje temperatūroje turi būti pakankamai ilgas, kad dervą būtų galima importuoti. Apibendrinant galima teigti, kad renkantis dervos tipą įpurškimo procese, reikia atsižvelgti į medžiagos stingimo tašką, užpildymo laiką ir temperatūrą. Panaši situacija ir kituose procesuose.
Liejimo procese detalės (liejinio) dydis ir forma, armatūros tipas ir proceso parametrai lemia šilumos perdavimo greitį ir masės perdavimą. Derva kietėja egzotermine šiluma, kuri susidaro susidarant cheminėms jungtims. Kuo daugiau cheminių jungčių susidaro tūrio vienete per laiko vienetą, tuo daugiau energijos išsiskiria. Dervų ir jų polimerų šilumos perdavimo koeficientai paprastai yra gana maži. Šilumos šalinimo greitis polimerizacijos metu negali atitikti šilumos susidarymo greičio. Dėl šio laipsniško šilumos kiekio cheminės reakcijos vyksta greičiau, todėl padidėja ši savaime greitėjanti reakcija, kuri galiausiai sukels detalės įtempių pažeidimą arba degradaciją. Tai labiau pastebima gaminant didelio storio kompozicines detales, todėl ypač svarbu optimizuoti kietėjimo proceso kelią. Vietinio „temperatūros viršijimo“ problema, kurią sukelia didelis egzoterminis preprego kietėjimo greitis, ir būsenos skirtumas (pvz., temperatūros skirtumas) tarp pasaulinio proceso lango ir vietinio proceso lango atsiranda dėl to, kaip valdyti kietėjimo procesą. Detalės „temperatūros vienodumas“ (ypač detalės storio kryptimi), siekiant „temperatūros vienodumo“, priklauso nuo kai kurių „vienetinių technologijų“ išdėstymo (arba taikymo) „gamybos sistemoje“. Plonoms detalėms, kadangi į aplinką išsisklaidys didelis šilumos kiekis, temperatūra kils lėtai, todėl kartais detalė nebus visiškai sukietėjusi. Šiuo metu, norint užbaigti skersinio sujungimo reakciją, reikia naudoti papildomą kaitinimą, t. y. nuolatinį kaitinimą.
Kompozitinių medžiagų neautoklavo formavimo technologija yra santykinė su tradicine autoklavo formavimo technologija. Apskritai bet koks kompozicinių medžiagų formavimo metodas, kuriame nenaudojama autoklavo įranga, gali būti vadinamas neautoklavo formavimo technologija. Iki šiol neautoklavo liejimo technologijos taikymas aviacijos ir kosmoso srityje daugiausia apima šias sritis: neautoklavo preprego technologiją, skysto liejimo technologiją, preprego kompresinio liejimo technologiją, mikrobangų kietinimo technologiją, elektronų pluošto kietinimo technologiją, subalansuoto slėgio skysčio formavimo technologiją. Tarp šių technologijų OoA (Outof Autoclave) preprego technologija yra artimesnė tradiciniam autoklavo formavimo procesui ir turi platų rankinio ir automatinio klojimo proceso pagrindų spektrą, todėl ji laikoma neaustine medžiaga, kuri greičiausiai bus realizuojama dideliu mastu. Autoklavo formavimo technologija. Svarbi priežastis naudoti autoklavą didelio našumo kompozicinėms dalims yra pakankamas slėgis prepregui, didesnis nei bet kurių dujų garų slėgis kietėjimo metu, kad būtų slopinamas porų susidarymas, ir tai yra pagrindinis OoA preprego technologijos sunkumas, kurį reikia įveikti. Svarbus kriterijus vertinant OoA preprego kokybę ir jo liejimo procesą yra tai, ar detalės poringumą galima kontroliuoti vakuuminiu slėgiu ir ar jos charakteristikos gali pasiekti autoklave kietinto laminato charakteristikas.
OoA prepregų technologijos kūrimas pirmiausia kilo iš dervos kūrimo. Kuriant OoA prepregų dervas, yra trys pagrindiniai aspektai: pirma, kontroliuoti liejamų dalių poringumą, pavyzdžiui, naudojant pridėtinės reakcijos būdu sukietintas dervas, siekiant sumažinti lakiųjų medžiagų kiekį kietėjimo reakcijoje; antra, pagerinti sukietėjusių dervų eksploatacines savybes, kad būtų pasiektos autoklavo proceso metu susidariusios dervos savybės, įskaitant šilumines ir mechanines savybes; trečia, užtikrinti gerą preprego gamybą, pavyzdžiui, užtikrinti, kad derva galėtų tekėti esant atmosferos slėgio gradientui, užtikrinti ilgą klampumo laiką ir pakankamą kambario temperatūrą lauke ir kt. Žaliavų gamintojai atlieka medžiagų tyrimus ir plėtrą pagal konkrečius projektavimo reikalavimus ir proceso metodus. Pagrindinės kryptys turėtų apimti: mechaninių savybių gerinimą, išorinio laiko didinimą, kietėjimo temperatūros mažinimą ir atsparumo drėgmei bei karščiui didinimą. Kai kurie iš šių eksploatacinių savybių patobulinimų yra prieštaringi, pavyzdžiui, didelis tvirtumas ir kietėjimas žemoje temperatūroje. Reikia rasti pusiausvyros tašką ir jį visapusiškai apsvarstyti!
Be dervos kūrimo, preprego gamybos metodas taip pat skatina OoA preprego taikymo plėtrą. Tyrimas nustatė preprego vakuuminių kanalų svarbą gaminant nulinio poringumo laminatus. Vėlesni tyrimai parodė, kad pusiau impregnuoti prepregai gali veiksmingai pagerinti dujų pralaidumą. OoA prepregai yra pusiau impregnuoti derva, o sausos skaidulos naudojamos kaip išmetamųjų dujų kanalai. Dujos ir lakiosios medžiagos, dalyvaujančios detalės kietėjime, gali būti išleidžiamos per kanalus taip, kad galutinės detalės poringumas būtų <1%.
Vakuuminio pakavimo procesas priklauso neautoklavinio formavimo (OoA) procesui. Trumpai tariant, tai liejimo procesas, kurio metu produktas užsandarinamas tarp formos ir vakuuminio maišelio, o produktas slėgiamas vakuumo būdu, kad būtų kompaktiškesnis ir pagerintų mechanines savybes. Pagrindinis gamybos procesas yra
Pirmiausia ant klojimo formos (arba stiklo lakšto) užtepama atpalaiduojanti medžiaga arba atpalaiduojamas audinys. Prepregas tikrinamas pagal naudojamo preprego standartus, daugiausia įskaitant paviršiaus tankį, dervos kiekį, lakiųjų medžiagų kiekį ir kitą preprego informaciją. Prepregas supjaustomas pagal dydį. Pjaustant atkreipkite dėmesį į pluošto kryptį. Paprastai pluošto krypties nuokrypis turi būti mažesnis nei 1°. Sunumeruokite kiekvieną ruošinio bloką ir užrašykite preprego numerį. Klojant sluoksnius, sluoksniai turi būti klojami griežtai laikantis klojimo eilės, nurodytos klojimo registracijos lape, o PE plėvelė arba atpalaiduojamas popierius turi būti sujungti pluošto kryptimi, o oro burbuliukai turi būti pašalinti pluošto kryptimi. Grandiklis išskleidžia prepregą ir kuo labiau jį išgramdo, kad būtų pašalintas oras tarp sluoksnių. Klojant kartais reikia sujungti prepregus, kurie turi būti sujungti pluošto kryptimi. Sujungimo procese turėtų būti pasiektas persidengimas ir mažesnis persidengimas, o kiekvieno sluoksnio sujungimo siūlės turi būti išdėstytos laipsniškai. Paprastai vienkrypčio preprego sujungimo tarpas yra toks: 1 mm; pintas prepregas gali tik persidengti, o ne sujungti, o persidengimo plotis yra 10–15 mm. Toliau atkreipkite dėmesį į vakuuminį išankstinį sutankinimą, o išankstinio siurbimo storis skiriasi priklausomai nuo skirtingų reikalavimų. Tikslas – pašalinti kloje susikaupusį orą ir preprege esančias lakiąsias medžiagas, kad būtų užtikrinta komponento vidinė kokybė. Tada klojamos pagalbinės medžiagos ir vakuuminis pakavimas į maišus. Maišelių sandarinimas ir kietinimas: paskutinis reikalavimas – užtikrinti, kad pro juos negalėtų praeiti oras. Pastaba: vieta, kur dažnai nuteka oras, yra sandariklio jungtis.
Taip pat gaminamestiklo pluošto tiesioginis verpimas,stiklo pluošto kilimėliai, stiklo pluošto tinklelis, irstiklo pluošto austas verpamasis.
Susisiekite su mumis:
Telefono numeris: +8615823184699
Telefono numeris: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Įrašo laikas: 2022 m. gegužės 23 d.
