- •Тема 7 Формование конструкционных изделий из полимерных композиционных материалов
- •7.1 Армированные пластики
- •7.2 Армирующие наполнители волокнистой структуры для полимерных композитов
- •7.2.1 Армирующие волокна
- •7.2.2 Классификация армирующих элементов
- •7.3 Особенности формования изделий из полимерных композитов
- •7.4 Технологические свойства волокнистых наполнителей
- •7.5 Полимерные матрицы для полимерных композитов
- •7.6.1 Принципы формования изделий из полимерных композитов на термопластичной матрице
- •7.6 Методы формования изделий из полимерных композитов
- •Характеристика и классификация методов формования изделий из полимерных
- •7.6.3 Контактное формование
- •7.6.4 Способ пропитки волокнистого наполнителя в замкнутой форме
- •7.6.5 Методы напыления и насасывания
- •7.6.6 Намотка оболочковых изделий
7.6.4 Способ пропитки волокнистого наполнителя в замкнутой форме
Одно из достоинств метода пропитки волокнистого наполнителя связующим в замкнутой форме под давлением или вакуумом состоит в том, что получаемые изделия почти не содержат воздушных включений. Метод нашел применение при формовании различных изделий больших габаритов: оболочек, кузовов автомобилей, емкостей и других видов изделий.
Сущность пропитки под давлением (рис. 7.19) заключается в следующем. Непропитанный сухой наполнитель выкладывается послойно на пуансон, после чего пуансон и матрица смыкаются. Герметичность формы обеспечивает уплотнение. При вакуумировании полости формы связующее из бака засасывается и пропитывает наполнитель. Величина остаточного давления при этом составляет 0,01÷0,02 МПа. Затем интенсивность пропитки регулируется за счет давления в баке, создаваемого сжатым воздухом. Величина давления обычно 0,3÷0,5 МПа, в некоторых случаях – 2,0÷2,5 МПа, и
|
|
Рис. 7.19. Схема пропитки волокнистого наполнителя под давлением в замкнутой форме: 1 – бак со связующим; 2 – кран; 3 – волокнистый наполнитель; 4 – пуансон; 5 – уплотнение; 6 – матрица; 7 – смотровое стекло; 8 – ловушка для связующего |
Рис. 7.20. Схема установки вакуумной пропитки волокнистого наполнителя; 1 –матрица; 2 – корыто со связующим; 3 – волокнистый наполнитель; 4 –пуансон |
создается ступенчато. Правильный выбор технологических режимов (давления, скорости пропитки) и использование вакуумной техники позволяет получить изделие с минимальной пористостью
0,5÷0,7 %. Окончание процесса пропитки наблюдают через смотровое стекло. Избыток связующего собирается в ловушке.
Благодаря драпировочным свойствам тканей и холстов возможно механизация сборки заготовок при формовании оболочек двойной кривизны методами пропитки под давлением в замкнутой форме с последующим прессованием изделия. Схема формующего устройства для изготовления указанных изделий соответствует прибору определения драпировочных свойств (рис. 7.9). Вытяжка стабилизирует свойства получаемых изделий. Метод достаточно производителен и применяется при выпуске изделий средними и крупными партиями. Изделия имеют стабильные физико-механические свойства. Можно формовать изделия с металлической арматурой (проволокой, металлическими волокнами).
Значительно более простой по своей конструкции является установка для пропитки волокнистого наполнителя под вакуумом. Этим способом пропитки пользуются при изготовлении крупногабаритных изделий. Ткань или мат (ровинг) помещают между двумя легкими жесткими частями формы (рис. 7.20).
Нижняя часть формы по периметру имеет корыто, в которое заливается связующее. Верхняя часть формы при помощи штуцера соединяется с вакуум-насосом. В результате создания вакуума связующее через зазоры между частями формы засасывается в ее полость, пропитывая волокнистый наполнитель. Для ускорения пропитки (т.е. для уменьшения вязкости связующего) его можно подогревать. При таком способе пропитки также почти исключается контакт работающего со связующим, улучшаются условия труда.
