Вакуумна інфузія - це наступний крок в еволюції тих. процесу виробництва композитів після вакуумного мішка. На відміну від останнього, просочення всіх верств армуючого матеріалу (склотканина, стекломата і т.п.) сполучною (смола) відбувається без ручної роботи пензлем.
Принципова схема процесу виглядає так
Інфузійна система складається з декількох елементів:
1. Матриця деталі / вироби. Її найважливішим елементом є обортовку. Це майданчик шириною 7-10 см по периметру матриці. Її функціональне призначення - монтаж каналів: подачі сполучного, вакуумного. До обортовку кріпиться вакуумна плівка.
2. Пастка для смоли. Це герметична ємність призначена для збору надлишків смоли, що утворюються в результаті нерівномірності просочення армуючих матеріалів. Пастка захищає вакуумний насос від попадання в нього смоли. Іноді пастка поєднується з регулятором глибини вакууму.
3. Вакуумний насос. Створює розрядження в системі, забезпечуючи рівномірне притиснення матеріалів в матриці і ефект всмоктування сполучного.
4. Арматура. Трубки і фітинги вакуумного каналу і каналу подачі сполучного.
Силіконовий канал подачі сполучного
Затиск для передавливания трубки подачі
Набір матеріалів в матриці.
Матеріали в матриці можна розділити на армирующие і допоміжні.
Армуючі - лежать в основі майбутнього ламінату і визначають його підсумкові властивості.
Допоміжні - необхідні для забезпечення проведення процесу інфузії, а по завершенні видаляються з ламінату / вироби.
У інфузійної системі весь набір армуючих і допоміжних матеріалів вкладається в сухому вигляді і відразу!
Кількість армуючих матеріалів визначається товщиною вироби яку потрібно отримати. Для точного набору матеріалів (кількості шарів тканини з урахуванням їх щільності), визначення послідовності їх розташування і швидкості просочення проводять тестовий інфузійний процес заклавши в систему набори матеріалу в різній конфігурації. За результатами вибирається оптимальний набір матеріалів, а також пропорція смоли і затверджувача з урахуванням її життєздатності, так щоб її вистачило на просочення всього вироби.
Армуючі матеріали можна розділити на групи:
1. Склотканини, стеклоровінговие тканини, скломати, стекловуалі і т.п.
2. углеткань.
3. арамидов (кевлар).
4. Базальтові тканини.
5. Гібридні тканини. Арамідно-базальтові. Арамідно - карбонові мікси.
Мікс карбону і кевлара
Lantor SORIC® - Гнучка серцевина
7. Пінопласти, алюміній
Поєднання в наборі армуючих матеріалів залежить від того який за властивостями ми хочемо отримати в результаті ламінат.
Тканини мають різні типи плетіння. Плетіння впливає на міцність. Наприклад, маємо пластину з тканини А, якщо її намагатися зламати з плетіння буде потрібно докласти менше зусиль ніж поперек плетіння. З урахуванням таких особливостей, в наборі, тканини слід розташовувати плетінням в різних напрямках (мультіаксіально) з метою забезпечення рівномірної міцності готового ламінату.
Для межслойной фіксації армуючих матеріалів застосовують спеціальний клей в аерозолі. Він розчинний смолою.
Жертовна тканину. Вона не має адгезії до смол і формує рівну внутрішню поверхню виробу. Після затвердіння, знімаючи з деталі жертовну тканину можна відразу прибрати весь набір.
Провідна сітка. Необхідна для відводу повітря і підведення смоли до армуючим матеріалами.
Вакуумна плівка. Спеціальна плівка з високим модулем розтягування до 400%, що витримує температури понад 100 градусів. Плівку неоходімо підготувати заздалегідь за формою матриці, але більше розмірами.
Передбачає розташування точок подачі смоли і вакуумного каналів з метою рівномірного і повного просочення армуючого матеріалу. Для великих деталей стратегія диктує послідовність і час початку подачі сполучного в кожну точку.
Основні схеми стратегій.
Паралельна. Протилежне розташування каналу подачі пов'язує і вакуумного каналу. Рух смоли від однієї сторони до іншої. Недолік, можливо натікання повітря по периметру матриці.
Кільцева. Вакуумний канал розташовується по периметру матриці, а точки подачі розташовані всередині вакуумного кільця. Рух смоли від центру до периметру. Натікання повітря виключається оскільки вакуумний канал замикає систему в кільце.
Інфузійний процес висуває особливі вимоги до сполучній. Найважливішими є низька в'язкість, низький екзотермічний пік і життєздатність.
Чим сполучна менш в'язке, тим воно швидше просочує набір армуючих матеріалів. Тому в інфузії застосовують смоли з низькою в'язкістю.
Як відомо, затвердіння смол супроводжується виділенням тепла (екзотермічна реакція). До характеристик смоли відносять - екзотермічний пік, тобто максимальна температура досягається при затвердінні. Оскільки смолою буде просочуватися відразу весь набір армуючих матеріалів товщина яких може досягати 10мм висока температура екзотермічної піку може зруйнувати матрицю, розплавити пластикові трубки, плівку і взагалі є пожежонебезпечною, для інфузії розроблені спеціальні смоли з низьким екзотермічним піком.
Життєздатність особливо важлива при просочуванні великих виробів. Для них важливо щоб процес був завершений до початку желатинизации. У інфузії застосовують сполучна з тривалим часом полімеризації.
4 роки Мітки: вакуумна інфузія