Шайырды тасымалдайтын қалыптау (RTM) процесі талшықты арматураланған шайыр негізіндегі композициялық материалдарға арналған әдеттегі сұйық қалыптау процесі болып табылады, ол негізінен мыналарды қамтиды:
(1) Талшықты дайындамаларды қажетті құрамдас бөліктердің пішіні мен механикалық өнімділігі талаптарына сәйкес жобалау;
(2) алдын ала әзірленген талшықты дайындаманы қалыпқа салыңыз, пішінді жабыңыз және талшық дайындаманың тиісті көлемдік үлесін алу үшін оны қысыңыз;
(3) Арнайы инъекциялық жабдықта ауаны кетіру және оны талшықты дайындамаға батыру үшін белгілі бір қысым мен температурада қалыпқа шайырды енгізіңіз;
(4) Талшықты дайындама толығымен шайырға батырылғаннан кейін, қатаю реакциясы қатаю реакциясы аяқталғанша белгілі бір температурада жүргізіледі және соңғы өнім шығарылады.
Шайырды тасымалдау қысымы RTM процесінде басқарылатын негізгі параметр болып табылады.Бұл қысым қалып қуысына айдау және арматуралық материалды батыру кезінде кездесетін қарсылықты жеңу үшін қолданылады.Шайырдың берілуінің аяқталу уақыты жүйенің қысымы мен температурасына байланысты және қысқа уақыт өндіріс тиімділігін арттырады.Бірақ шайыр ағынының жылдамдығы тым жоғары болса, желім арматуралық материалға уақытында еніп кете алмайды және жүйе қысымының жоғарылауына байланысты апаттар болуы мүмкін.Сондықтан, әдетте, тасымалдау процесі кезінде қалыпқа түсетін шайыр сұйықтығының 25 мм/мин жылдам көтерілмеуі талап етіледі.Шығару портын бақылау арқылы шайырды тасымалдау процесін бақылаңыз.Әдетте пішіндегі барлық бақылау порттарында желім толып, көпіршіктер бұдан былай босатылмағанда және қосылған шайырдың нақты мөлшері негізінен қосылған шайырдың күтілетін мөлшерімен бірдей болғанда тасымалдау процесі аяқталады деп болжанады.Сондықтан шығатын розеткаларды орнатуды мұқият қарастырған жөн.
Шайырды таңдау
Шайыр жүйесін таңдау RTM процесінің кілті болып табылады.Оңтайлы тұтқырлық 0,025-0,03Па • с шайыр қалып қуысына босатылып, талшықтарға тез инфильтрацияланады.Полиэфир шайыры төмен тұтқырлыққа ие және оны бөлме температурасында суық айдау арқылы аяқтауға болады.Дегенмен, өнімнің әртүрлі өнімділік талаптарына байланысты шайырлардың әртүрлі түрлері таңдалады және олардың тұтқырлығы бірдей болмайды.Сондықтан құбырдың және бүрку басының өлшемі қолайлы арнайы құрамдастардың ағынының талаптарын қанағаттандыру үшін жобалануы керек.RTM процесіне жарамды шайырларға полиэфирлі шайыр, эпоксидті шайыр, фенолды шайыр, полиимидті шайыр және т.б.
Арматуралық материалдарды таңдау
RTM процесінде шыны талшық, графит талшығы, көміртекті талшық, кремний карбиді және арамид талшығы сияқты арматуралық материалдарды таңдауға болады.Сорттарды қысқа кесілген талшықтарды, бір бағытты маталарды, көп осьті маталарды, тоқу, тоқу, негізгі материалдар немесе дайындамаларды қоса алғанда, дизайн қажеттіліктеріне сәйкес таңдауға болады.
Өнімнің өнімділігі тұрғысынан алғанда, осы процесте өндірілген бөлшектерде талшықтың жоғары көлемі бар және бөлшектердің нақты пішініне сәйкес жергілікті талшықты арматурамен жобалануы мүмкін, бұл өнімнің өнімділігін жақсарту үшін тиімді.Өндіріс шығындары тұрғысынан алғанда, композициялық компоненттер құнының 70% өндірістік шығындардан келеді.Сондықтан өндіріс шығындарын қалай азайту керек - бұл композициялық материалдарды әзірлеуде шұғыл түрде шешілуі керек маңызды мәселе.Шайыр негізіндегі композициялық материалдарды өндіруге арналған дәстүрлі ыстық престеу цистернасының технологиясымен салыстырғанда, RTM процесі қымбат резервуар корпустарын қажет етпейді, бұл өндіріс шығындарын айтарлықтай төмендетеді.Сонымен қатар, RTM процесі арқылы жасалған бөлшектер резервуардың өлшемімен шектелмейді, ал бөлшектердің өлшем диапазоны салыстырмалы түрде икемді, бұл үлкен және жоғары өнімді композиттік компоненттерді жасай алады.Тұтастай алғанда, RTM процесі композиттік материал өндірісі саласында кеңінен қолданылды және тез дамыды және композиттік материал өндірісінде басым процеске айналуы керек.
Соңғы жылдары аэроғарыш өнеркәсібіндегі композиттік материалдардың өнімдері бірте-бірте жүк көтермейтін құрамдас бөліктерден және шағын құрамдас бөліктерден негізгі жүк көтергіш құрамдас бөліктерге және үлкен біріктірілген компоненттерге ауысты.Ірі және өнімділігі жоғары композиттік материалдарды өндіруге шұғыл сұраныс бар.Сондықтан, вакуумдық шайырды беруді қалыптау (VA-RTM) және жеңіл шайыр беруді қалыптау (L-RTM) сияқты процестер әзірленді.
VA-RTM процессі вакуумдық шайырды беруді қалыптау процесі
VA-RTM вакуумдық көмегімен шайыр беруді қалыптау процесі дәстүрлі RTM процесінен алынған технологиялық технология болып табылады.Бұл процестің негізгі процесі - вакуумдық сорғыларды және басқа жабдықты қолдану, талшықты дайындама орналасқан пішіннің ішкі бөлігін вакуумдау, осылайша шайыр вакуумды теріс қысымның әсерінен қалыпқа айдалады, инфильтрация процесіне қол жеткізу. талшықты дайындама, ақырында, композиттік материал бөліктерінің қажетті пішіні мен талшықтың көлемдік үлесін алу үшін қалып ішінде қатаю және қалыптау.
Дәстүрлі RTM технологиясымен салыстырғанда, VA-RTM технологиясы қалып ішіндегі айдау қысымын төмендететін және қалып пен талшықты дайындаманың деформациясын айтарлықтай төмендететін қалып ішіндегі вакуумды айдауды пайдаланады, осылайша жабдық пен қалыптарға арналған процестің өнімділік талаптарын төмендетеді. .Ол сонымен қатар RTM технологиясына өндіріс шығындарын азайту үшін тиімдірек жеңіл қалыптарды пайдалануға мүмкіндік береді.Сондықтан, бұл технология үлкен композициялық бөлшектерді өндіру үшін қолайлы болып табылады, Мысалы, көбік сэндвич композиттік пластина аэроғарыш саласында жиі қолданылатын үлкен компоненттердің бірі болып табылады.
Жалпы алғанда, VA-RTM процесі үлкен және жоғары өнімді аэроғарыштық композиттік компоненттерді дайындау үшін өте қолайлы.Дегенмен, бұл процесс Қытайда әлі де жартылай механикаландырылған, нәтижесінде өнім өндіру тиімділігі төмен.Сонымен қатар, процесс параметрлерін жобалау көбінесе тәжірибеге сүйенеді, ал интеллектуалды дизайн әлі қол жеткізілмеген, бұл өнім сапасын дәл бақылауды қиындатады.Сонымен қатар, көптеген зерттеулер бұл процесс кезінде шайыр ағыны бағытында қысым градиенттері оңай түзілетінін атап өтті, әсіресе вакуумдық қаптарды пайдаланған кезде шайыр ағынының алдыңғы жағында қысымның белгілі бір релаксациясы болады, ол шайырдың инфильтрациясына әсер етеді, дайындаманың ішінде көпіршіктер пайда болады және өнімнің механикалық қасиеттерін төмендетеді.Сонымен қатар қысымның біркелкі таралуы дайындаманың қалыңдығының біркелкі емес таралуына әкеліп соғады, бұл соңғы дайындаманың сыртқы түріне әсер етеді, бұл да технология әлі де шешуі керек техникалық мәселе.
Жеңіл шайырды беру қалыптау процесі L-RTM процесі
Жеңіл шайырды құюға арналған L-RTM процесі дәстүрлі VA-RTM технологиялық технологиясы негізінде әзірленген технологияның жаңа түрі болып табылады.Суретте көрсетілгендей, бұл процесс технологиясының негізгі ерекшелігі төменгі қалып металды немесе басқа қатты қалыпты, ал жоғарғы қалып жартылай қатты жеңіл қалыпты қабылдайды.Қалыптың ішкі бөлігі қос тығыздағыш құрылымымен жасалған, ал жоғарғы қалып сыртқы жағынан вакуум арқылы бекітіледі, ал ішкі бөлік шайырды енгізу үшін вакуумды пайдаланады.Бұл процестің үстіңгі қалыпында жартылай қатты қалыптың қолданылуына және қалып ішіндегі вакуумдық күйге байланысты қалып ішіндегі қысым және қалыптың өзін дайындау құны айтарлықтай төмендейді.Бұл технология үлкен композициялық бөлшектерді жасай алады.Дәстүрлі VA-RTM процесімен салыстырғанда, бұл процесте алынған бөлшектердің қалыңдығы біркелкі және жоғарғы және төменгі беттердің сапасы жоғары.Сонымен қатар, жоғарғы қалыпта жартылай қатты материалдарды пайдалану қайта пайдалануға болады, Бұл технология VA-RTM процесінде вакуумдық қаптардың ысырап болуын болдырмайды, бұл оны бетінің сапасы жоғары талаптары бар аэроғарыштық композиттік бөлшектерді өндіру үшін өте қолайлы етеді.
Дегенмен, нақты өндіріс процесінде бұл процесте әлі де белгілі бір техникалық қиындықтар бар:
(1) Үстіңгі қалыпта жартылай қатты материалдарды қолдануға байланысты материалдың қаттылығының жеткіліксіздігі вакуумда бекітілген қалып процесінде оңай опырылып, дайындаманың біркелкі емес қалыңдығына және оның бетінің сапасына әсер етуі мүмкін.Сонымен қатар, қалыптың қаттылығы оның өмір сүру ұзақтығына да әсер етеді.L-RTM үшін қалып ретінде қолайлы жартылай қатты материалды қалай таңдау керек - бұл процесті қолданудағы техникалық қиындықтардың бірі.
(2) L-RTM технологиялық қалып ішінде вакуумды айдауды қолданудың арқасында қалыптың тығыздалуы процестің бірқалыпты жүруінде шешуші рөл атқарады.Тығыздаудың жеткіліксіздігі дайындаманың ішіне шайырдың жеткіліксіз инфильтрациясын тудыруы мүмкін, осылайша оның өнімділігіне әсер етеді.Сондықтан қалыптарды тығыздау технологиясы осы процесті қолданудағы техникалық қиындықтардың бірі болып табылады.
(3) L-RTM процесінде қолданылатын шайыр құю процесінде инъекция қысымын азайту және қалыптың қызмет ету мерзімін жақсарту үшін төмен тұтқырлықты сақтауы керек.Сәйкес шайыр матрицасын әзірлеу бұл процесті қолданудағы техникалық қиындықтардың бірі болып табылады.
(4) L-RTM процесінде, әдетте, біркелкі шайыр ағынын қамтамасыз ету үшін қалыптағы ағын арналарын жобалау қажет.Ағын арнасының дизайны ақылға қонымды болмаса, ол бөлшектердің соңғы сапасына елеулі әсер ететін құрғақ дақтар мен майлы май сияқты ақауларды тудыруы мүмкін.Әсіресе күрделі үш өлшемді бөлшектер үшін қалып ағынының арнасын ақылға қонымды түрде жобалау да осы процесті қолданудағы техникалық қиындықтардың бірі болып табылады.
Жіберу уақыты: 18 қаңтар 2024 ж
