Komposiitmaterjalid on kõik kombineeritud armeerimiskiudude ja plastmaterjaliga. Vaigu roll komposiitmaterjalides on ülioluline. Vaigu valik määrab rea iseloomulikke protsessiparameetreid, mõningaid mehaanilisi omadusi ja funktsionaalsust (termilised omadused, süttivus, keskkonnakindlus jne). Vaigu omadused on samuti võtmeteguriks komposiitmaterjalide mehaaniliste omaduste mõistmisel. Vaigu valimisel määratakse automaatselt aken, mis määrab komposiidi protsesside ja omaduste ulatuse. Termoreaktiivsed vaigud on vaigupõhikomposiitide puhul tavaliselt kasutatav vaigutüüp tänu oma heale valmistatavusele. Termoreaktiivsed vaigud on toatemperatuuril peaaegu eranditult vedelad või pooltahked ning kontseptuaalselt sarnanevad nad pigem termoplastilise vaigu moodustavate monomeeridega kui lõppolekus oleva termoplastilise vaiguga. Enne termoreaktiivsete vaikude kõvenemist saab neid töödelda mitmesugusteks kujudeks, kuid pärast kõvendite, initsiaatorite või kuumuse abil kõvenemist ei saa neid enam uuesti vormida, kuna kõvenemise ajal tekivad keemilised sidemed, mistõttu väikesed molekulid muundatakse suurema molekulmassiga kolmemõõtmelisteks ristseotud jäikadeks polümeerideks.
Termoreaktiivseid vaike on palju erinevaid, tavaliselt kasutatakse fenoolvaike,epoksüvaigud, bis-hobuse vaigud, vinüülvaigud, fenoolvaigud jne.
(1) Fenoolvaik on varakult termoreaktiivne vaik, millel on hea nakkuvus, hea kuumakindlus ja dielektrilised omadused pärast kõvenemist ning mille silmapaistvad omadused on suurepärased leegiaeglustavad omadused, madal soojuseralduskiirus, madal suitsutihedus ja põlemiskindlus. Eralduv gaas on vähem mürgine. Töödeldavus on hea ja komposiitmaterjalide komponente saab toota vormimise, mähise, käsitsi paigaldamise, pihustamise ja pultrusiooniprotsesside abil. Tsiviilõhusõidukite sisekujundusmaterjalides kasutatakse suurt hulka fenoolvaigul põhinevaid komposiitmaterjale.
(2)Epoksüvaikon varajane vaigumaatriks, mida kasutatakse lennukikonstruktsioonides. Seda iseloomustab lai materjalide valik. Erinevad kõvendid ja kiirendid võimaldavad kõvenemistemperatuuri vahemikku toatemperatuurist kuni 180 ℃; sellel on paremad mehaanilised omadused; hea kiudude sobivus; kuuma- ja niiskuskindlus; suurepärane sitkus; suurepärane valmistatavus (hea katvus, mõõdukas vaigu viskoossus, hea voolavus, rõhuribalaius jne); sobib suurte komponentide üldiseks kaaskõvendamiseks vormimisel; odav. Epoksüvaigu hea vormimisprotsess ja silmapaistev sitkus muudavad selle oluliseks kohaks täiustatud komposiitmaterjalide vaigumaatriksis.
(3)Vinüülvaikon tunnustatud kui üks suurepäraseid korrosioonikindlaid vaiku. See talub enamikku happeid, leeliseid, soolalahuseid ja tugevaid lahusteid. Seda kasutatakse laialdaselt paberitootmises, keemiatööstuses, elektroonikas, naftatööstuses, ladustamisel ja transpordil, keskkonnakaitses, laevanduses, autotööstuse valgustustööstuses. Sellel on küllastumata polüestri ja epoksüvaigu omadused, mistõttu on sellel nii epoksüvaigu suurepärased mehaanilised omadused kui ka küllastumata polüestri hea protsessiomadus. Lisaks suurepärasele korrosioonikindlusele on seda tüüpi vaigul ka hea kuumakindlus. See hõlmab standardtüüpi, kõrge temperatuuriga tüüpi, leegiaeglustavat tüüpi, löögikindlat tüüpi ja muid sorte. Vinüülvaigu kasutamine kiudtugevdatud plastis (FRP) põhineb peamiselt käsitsi paigaldamisel, eriti korrosioonivastastes rakendustes. SMC arenguga on selle rakendamine selles osas samuti üsna märgatav.
(4) Modifitseeritud bismaleimiidvaik (edaspidi bismaleimiidvaik) on välja töötatud uute hävituslennukite komposiitvaigu maatriksi nõuetele vastamiseks. Nende nõuete hulka kuuluvad: suurte komponentide ja keerukate profiilide valmistamine temperatuuril 130 ℃, komponentide tootmine jne. Võrreldes epoksüvaiguga iseloomustab Shuangma vaiku peamiselt parem niiskus- ja kuumakindlus ning kõrge töötemperatuur; puuduseks on see, et valmistatavus ei ole nii hea kui epoksüvaigul ja kõvenemistemperatuur on kõrge (kõvenemistemperatuur üle 185 ℃) ning nõuab temperatuuri 200 ℃ või pikka aega temperatuuril üle 200 ℃.
(5) Tsüaniid- (qing-diakustiline) estervaigul on madal dielektriline konstant (2,8–3,2) ja äärmiselt väike dielektrilise kao tangens (0,002–0,008), kõrge klaasistumistemperatuur (240–290 ℃), väike kokkutõmbumine, madal niiskuseimavus, suurepärased mehaanilised omadused ja liimimisomadused jne ning sellel on sarnane töötlemistehnoloogia kui epoksüvaigul.
Praegu kasutatakse tsüanaatvaike peamiselt kolmes aspektis: trükkplaatidena kiirete digitaalsete ja kõrgsageduslike, suure jõudlusega laineid edastavate konstruktsioonimaterjalide ja suure jõudlusega konstruktsioonikomposiitmaterjalide jaoks lennunduses.
Lihtsamalt öeldes ei ole epoksüvaigu toimivus seotud ainult sünteesitingimustega, vaid sõltub peamiselt ka molekulaarstruktuurist. Epoksüvaigus olev glütsidüülrühm on painduv segment, mis võib vähendada vaigu viskoossust ja parandada protsessi toimivust, kuid samal ajal vähendada kõvenenud vaigu kuumakindlust. Peamised lähenemisviisid kõvenenud epoksüvaigu termiliste ja mehaaniliste omaduste parandamiseks on madal molekulmass ja multifunktsionaalsus, et suurendada ristseotud tihedust ja luua jäigad struktuurid. Loomulikult viib jäiga struktuuri lisamine lahustuvuse vähenemiseni ja viskoossuse suurenemiseni, mis omakorda vähendab epoksüvaigu protsessi toimivust. Epoksüvaigusüsteemi temperatuurikindluse parandamine on väga oluline aspekt. Vaigu ja kõvendi seisukohast, mida rohkem on funktsionaalseid rühmi, seda suurem on ristseotud tihedus. Mida kõrgem on Tg. Spetsiifiline toimimine: kasutage multifunktsionaalset epoksüvaiku või kõvendit, kasutage kõrge puhtusastmega epoksüvaiku. Tavaliselt kasutatakse meetodit teatud koguse o-metüülatseetaldehüüd-epoksüvaigu lisamiseks kõvendussüsteemi, millel on hea mõju ja madalad kulud. Mida suurem on keskmine molekulmass, seda kitsam on molekulmassi jaotus ja seda kõrgem on Tg. Spetsiifiline toiming: kasutage multifunktsionaalset epoksüvaiku või kõvendit või muid meetodeid, millel on suhteliselt ühtlane molekulmassi jaotus.
Komposiitmaatriksina kasutatava kõrgjõudlusega vaigumaatriksi puhul peavad selle mitmesugused omadused, nagu töödeldavus, termofüüsikalised omadused ja mehaanilised omadused, vastama praktiliste rakenduste vajadustele. Vaigumaatriksi valmistatavus hõlmab lahustuvust lahustites, sulaviskoossust (voolavust) ja viskoossuse muutusi ning geelistumisaja muutusi temperatuuriga (protsessiaken). Vaigu koostis ja reaktsioonitemperatuuri valik määravad keemilise reaktsiooni kineetika (kõvenemiskiirus), keemilised reoloogilised omadused (viskoossus-temperatuur versus aeg) ja keemilise reaktsiooni termodünaamika (eksotermiline). Erinevatel protsessidel on vaigu viskoossusele erinevad nõuded. Üldiselt on mähimisprotsessi puhul vaigu viskoossus umbes 500 cPs; pultrusiooniprotsessi puhul on vaigu viskoossus umbes 800–1200 cPs; vaakumsisestusprotsessi puhul on vaigu viskoossus üldiselt umbes 300 cPs ja RTM-protsessi puhul võib see olla kõrgem, kuid üldiselt ei ületa see 800 cPs. Prepreg-protsessi puhul peab viskoossus olema suhteliselt kõrge, tavaliselt umbes 30 000–50 000 cPs. Loomulikult on need viskoossusnõuded seotud protsessi, seadmete ja materjalide endi omadustega ega ole staatilised. Üldiselt väheneb temperatuuri tõustes vaigu viskoossus madalamas temperatuurivahemikus; temperatuuri tõustes aga jätkub ka vaigu kõvenemisreaktsioon. Kineetiliselt öeldes kahekordistub temperatuuri tõus iga 10 ℃ tõusuga reaktsioonikiirus ja see lähend on endiselt kasulik reaktiivse vaigusüsteemi viskoossuse suurenemise hindamiseks teatud kriitilise viskoossuspunktini. Näiteks kulub 200 cPs viskoossusega vaigusüsteemil temperatuuril 100 ℃ viskoossusega 1000 cPs-ni 50 minutit, seejärel kulub sama vaigusüsteemi algse viskoossuse suurendamiseks alla 200 cPs-lt 1000 cPs-ni temperatuuril 110 ℃ umbes 25 minutit. Protsessiparameetrite valikul tuleks täielikult arvestada viskoossuse ja geelistumisajaga. Näiteks vaakumis sisseviimise protsessis on vaja tagada, et viskoossus töötemperatuuril oleks protsessi jaoks nõutavas viskoossusvahemikus ja vaigu kasutusaeg sellel temperatuuril peab olema piisavalt pikk, et tagada vaigu importimine. Kokkuvõttes tuleb vaigu tüübi valikul sissepritseprotsessis arvestada materjali geelistumispunkti, täitmisaja ja temperatuuriga. Sarnane olukord on ka teiste protsessidega.
Vormimisprotsessis määravad detaili (vormi) suurus ja kuju, tugevdusmaterjali tüüp ja protsessi parameetrid protsessi soojusülekande kiiruse ja massiülekande protsessi. Vaik kõveneb eksotermilise soojuse abil, mis tekib keemiliste sidemete moodustumisel. Mida rohkem keemilisi sidemeid moodustub mahuühiku kohta ajaühikus, seda rohkem energiat vabaneb. Vaikude ja nende polümeeride soojusülekande koefitsiendid on üldiselt üsna madalad. Soojuse eemaldamise kiirus polümerisatsiooni ajal ei saa vastata soojuse tekkimise kiirusele. Need järkjärgulised soojushulgad põhjustavad keemiliste reaktsioonide kiirenemist, mille tulemuseks on rohkem See isekiirenev reaktsioon viib lõpuks pingekatkestuseni või detaili lagunemiseni. See on eriti silmatorkav suure paksusega komposiitdetailide tootmisel ja eriti oluline on kõvenemisprotsessi optimeerimine. Prepreg-kõvenemise kõrge eksotermilise kiiruse põhjustatud lokaalse "temperatuuri ületamise" probleem ja globaalse protsessiakna ja lokaalse protsessiakna vaheline oleku erinevus (näiteks temperatuuri erinevus) tulenevad kõik sellest, kuidas kõvenemisprotsessi juhtida. Detaili (eriti detaili paksuse suunas) temperatuuri ühtlus sõltub „temperatuuri ühtlusest“, mis on vajalik „tootmissüsteemis“ kasutatavate „ühtlaste tehnoloogiate“ paigutusest (või rakendamisest). Õhukeste detailide puhul, kuna keskkonda hajub suur hulk soojust, tõuseb temperatuur aeglaselt ja mõnikord ei kõvene detail täielikult. Sel ajal tuleb ristseostumise reaktsiooni lõpuleviimiseks rakendada lisakütet, st pidevat kuumutamist.
Komposiitmaterjalide mitteautoklaavi vormimistehnoloogia on seotud traditsioonilise autoklaavi vormimistehnoloogiaga. Laias laastus võib iga komposiitmaterjalide vormimismeetodit, mis ei kasuta autoklaaviseadmeid, nimetada mitteautoklaavi vormimistehnoloogiaks. Seni hõlmab mitteautoklaavi vormimistehnoloogia rakendamine lennunduses peamiselt järgmisi valdkondi: mitteautoklaavi prepreg-tehnoloogia, vedelikvormimise tehnoloogia, prepreg-survevormimise tehnoloogia, mikrolaineahjus kõvenemise tehnoloogia, elektronkiirega kõvenemise tehnoloogia ja tasakaalustatud rõhuga vedelikvormimise tehnoloogia. Nende tehnoloogiate hulgas on OoA (Outof Autoclave) prepreg-tehnoloogia traditsioonilisele autoklaavi vormimisprotsessile lähemal ning sellel on lai valik käsitsi ja automaatselt paigaldatavaid aluseid, seega peetakse seda lausriideks, mida tõenäoliselt hakatakse laialdaselt kasutama. Autoklaavi vormimistehnoloogia. Oluline põhjus autoklaavi kasutamiseks suure jõudlusega komposiitdetailide puhul on prepreg-materjalile piisava rõhu tagamine, mis on suurem kui mis tahes gaasi aururõhk kõvenemise ajal, et takistada pooride teket, ja see on OoA prepreg-tehnoloogia peamine raskus, millest tuleb läbi murda. OoA prepregi kvaliteedi ja selle vormimisprotsessi hindamisel on oluline kriteerium, kas detaili poorsust saab vaakumrõhu all kontrollida ja kas selle jõudlus ulatub autoklaaviga kõvenenud laminaadi jõudluseni.
OoA prepreg-tehnoloogia arendamine sai alguse vaigu arendamisest. OoA prepreg-vaikude arendamisel on kolm peamist punkti: esiteks on vormitud osade poorsuse kontrollimine, näiteks lisandreaktsiooniga kõvenenud vaikude kasutamine lenduvate ainete vähendamiseks kõvenemisreaktsioonis; teiseks on kõvenenud vaikude jõudluse parandamine, et saavutada autoklaavimisprotsessi abil moodustunud vaigu omadused, sealhulgas termilised ja mehaanilised omadused; kolmandaks on tagada prepreg-materjali hea valmistatavus, näiteks tagada, et vaik voolab atmosfäärirõhu rõhugradiendi all, tagada selle pikk viskoossus ja piisav toatemperatuuril välistemperatuur jne. Toorainetootjad viivad läbi materjalide uurimis- ja arendustegevust vastavalt konkreetsetele projekteerimisnõuetele ja protsessimeetoditele. Peamised suunad peaksid hõlmama: mehaaniliste omaduste parandamist, välise aja suurendamist, kõvenemistemperatuuri vähendamist ning niiskus- ja kuumakindluse parandamist. Mõned neist jõudluse parandustest on vastuolulised, näiteks kõrge sitkus ja madalal temperatuuril kõvenemine. Peate leidma tasakaalupunkti ja seda põhjalikult kaaluma!
Lisaks vaigu arendamisele soodustab prepregi tootmismeetod ka OoA prepregi rakenduste arendamist. Uuring näitas prepregi vaakumkanalite olulisust nullpoorsusega laminaatide valmistamisel. Hilisemad uuringud on näidanud, et pooleldi immutatud prepregid võivad tõhusalt parandada gaasi läbilaskvust. OoA prepregid on pooleldi immutatud vaiguga ja kuivi kiude kasutatakse heitgaaside kanalitena. Detaili kõvenemisega seotud gaasid ja lenduvad ained saab kanalite kaudu välja juhtida nii, et lõppdetaili poorsus on <1%.
Vaakumkottide pakkimise protsess kuulub autoklaavivaba vormimisprotsessi (OoA) hulka. Lühidalt öeldes on see vormimisprotsess, mille käigus toode suletakse vormi ja vaakumkoti vahele ning toodet survestatakse vaakumi abil, et muuta toode kompaktsemaks ja paremate mehaaniliste omadustega. Peamine tootmisprotsess on
Esmalt kantakse vormile (või klaaslehele) eraldusaine või eraldusriie. Prepreg'i kontrollitakse vastavalt kasutatavale prepreg'i standardile, sealhulgas prepreg'i pinna tihedusele, vaigusisaldusele, lenduvate ainete sisaldusele ja muudele andmetele. Lõigake prepreg'i suuruse järgi. Lõikamisel pöörake tähelepanu kiudude suunale. Üldiselt peab kiudude suuna hälve olema väiksem kui 1°. Nummerdage iga tühjendusüksus ja registreerige prepreg'i number. Kihtide paigaldamisel tuleks kihid paigaldada rangelt vastavalt paigutuslehel nõutavale paigutusjärjekorrale ning PE-kile või eralduspaber tuleks ühendada kiudude suunas ja õhumullid tuleks kiudude suunas välja ajada. Kaabits laotab prepreg'i laiali ja kraabib selle võimalikult palju välja, et eemaldada kihtide vahelt õhk. Paigaldamisel on mõnikord vaja prepreg'e ühendada kiudude suunas. Ühendamisprotsessi käigus tuleks saavutada kattumine ja selle vähendamine ning iga kihi liitekohad tuleks nihutada. Üldiselt on ühesuunalise prepregi liitekohtade vahe järgmine: 1 mm; punutud prepreg võib ainult kattuda, mitte liita, ja kattuvuse laius on 10–15 mm. Järgmisena pöörake tähelepanu vaakumieelsele tihendamisele ja eelpumba paksus varieerub vastavalt erinevatele nõuetele. Eesmärk on eemaldada kihis olev õhk ja prepregis olevad lenduvad ained, et tagada komponendi sisemine kvaliteet. Seejärel paigaldatakse abimaterjalid ja pakendamine vaakumkottidesse. Koti tihendamine ja kõvendamine: viimane nõue on õhu lekke vältimine. Märkus: Koht, kus õhk sageli lekib, on hermeetiku ühenduskoht.
Meie toodame kaklaaskiust otsene roving,klaaskiust matid, klaaskiudvõrk, jaKlaaskiust kootud heie.
Võtke meiega ühendust:
Telefoninumber: +8615823184699
Telefoninumber: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Postituse aeg: 23. mai 2022