Kompozitni materijali kombiniraju se s ojačavajućim vlaknima i plastičnim materijalom. Uloga smole u kompozitnim materijalima je ključna. Izbor smole određuje niz karakterističnih parametara procesa, neka mehanička svojstva i funkcionalnost (toplinska svojstva, zapaljivost, otpornost na okoliš itd.), a svojstva smole također su ključni čimbenik u razumijevanju mehaničkih svojstava kompozitnih materijala. Odabirom smole automatski se određuje raspon procesa i svojstava kompozita. Termootporna smola je često korištena vrsta smole za kompozite od smolne matrice zbog svoje dobre proizvodljivosti. Termootporne smole su gotovo isključivo tekuće ili polukrute na sobnoj temperaturi i konceptualno su više nalik monomerima koji čine termoplastičnu smolu nego termoplastičnoj smoli u konačnom stanju. Prije nego što se termootporne smole stvrdnu, mogu se preraditi u različite oblike, ali nakon stvrdnjavanja pomoću sredstava za stvrdnjavanje, inicijatora ili topline, ne mogu se ponovno oblikovati jer se tijekom stvrdnjavanja stvaraju kemijske veze, zbog čega se male molekule transformiraju u trodimenzionalne umrežene krute polimere s većim molekularnim težinama.
Postoji mnogo vrsta termoreaktivnih smola, a najčešće se koriste fenolne smole,epoksidne smole, bis-konjske smole, vinilne smole, fenolne smole itd.
(1) Fenolna smola je rana termoreaktivna smola s dobrom adhezijom, dobrom otpornošću na toplinu i dielektričnim svojstvima nakon stvrdnjavanja, a njezine izvanredne karakteristike su izvrsna svojstva usporavanja plamena, niska brzina oslobađanja topline, niska gustoća dima i izgaranja. Oslobođeni plin je manje toksičan. Obradivost je dobra, a komponente kompozitnog materijala mogu se proizvoditi postupcima oblikovanja, namatanja, ručnog slaganja, prskanja i pultruzije. Veliki broj kompozitnih materijala na bazi fenolnih smola koristi se u materijalima za unutarnje uređenje civilnih zrakoplova.
(2)Epoksidna smolaje rana matrica smole koja se koristi u konstrukcijama zrakoplova. Karakterizira je širok raspon materijala. Različita sredstva za stvrdnjavanje i akceleratori mogu postići raspon temperature stvrdnjavanja od sobne temperature do 180 ℃; ima viša mehanička svojstva; dobro podudaranje vlakana; otpornost na toplinu i vlagu; izvrsna žilavost; izvrsna proizvodljivost (dobra pokrivenost, umjerena viskoznost smole, dobra fluidnost, tlačni pojas itd.); pogodna za cjelokupno ko-stvrdnjavanje velikih komponenti; jeftina. Dobar proces oblikovanja i izvanredna žilavost epoksidne smole čine je važnom u matrici smole naprednih kompozitnih materijala.
(3)Vinilna smolaPrepoznata je kao jedna od izvrsnih smola otpornih na koroziju. Može izdržati većinu kiselina, lužina, otopina soli i jakih otapala. Široko se koristi u proizvodnji papira, kemijskoj industriji, elektronici, nafti, skladištenju i transportu, zaštiti okoliša, brodovima, automobilskoj industriji rasvjete. Ima karakteristike nezasićenog poliestera i epoksidne smole, tako da ima i izvrsna mehanička svojstva epoksidne smole i dobre procesne performanse nezasićenog poliestera. Osim izvanredne otpornosti na koroziju, ova vrsta smole ima i dobru otpornost na toplinu. Uključuje standardni tip, tip za visoke temperature, tip usporivača plamena, tip otporan na udarce i druge varijante. Primjena vinilne smole u plastici ojačanoj vlaknima (FRP) uglavnom se temelji na ručnom slaganju, posebno u antikorozivnim primjenama. Razvojem SMC-a, njegova primjena u tom pogledu također je prilično zamjetna.
(4) Modificirana bismaleimidna smola (naziva se bismaleimidna smola) razvijena je kako bi zadovoljila zahtjeve novih borbenih zrakoplova za kompozitnu matricu od smole. Ti zahtjevi uključuju: velike komponente i složene profile na 130 ℃ Proizvodnja komponenti itd. U usporedbi s epoksidnom smolom, Shuangma smola se uglavnom odlikuje vrhunskom otpornošću na vlagu i toplinu te visokom radnom temperaturom; nedostatak je što se ne može proizvesti tako dobro kao epoksidna smola, a temperatura stvrdnjavanja je visoka (stvrdnjavanje iznad 185 ℃) i zahtijeva temperaturu od 200 ℃. Ili dugo vremena na temperaturi iznad 200 ℃.
(5) Cijanidna (qing diacoustic) esterska smola ima nisku dielektričnu konstantu (2,8~3,2) i izuzetno mali tangens dielektričnih gubitaka (0,002~0,008), visoku temperaturu staklastog prijelaza (240~290℃), nisko skupljanje, nisku apsorpciju vlage, izvrsna mehanička svojstva i svojstva lijepljenja itd., te ima sličnu tehnologiju obrade kao epoksidna smola.
Trenutno se cijanatne smole uglavnom koriste u tri aspekta: tiskane ploče za brze digitalne i visokofrekventne prijenose, visokoučinkoviti strukturni materijali za prijenos valova i visokoučinkoviti strukturni kompozitni materijali za zrakoplovstvo.
Jednostavno rečeno, performanse epoksidne smole nisu povezane samo s uvjetima sinteze, već uglavnom ovise i o molekularnoj strukturi. Glicidilna skupina u epoksidnoj smoli je fleksibilni segment koji može smanjiti viskoznost smole i poboljšati performanse procesa, ali istovremeno smanjiti otpornost na toplinu očvrsnule smole. Glavni pristupi poboljšanju toplinskih i mehaničkih svojstava očvrslih epoksidnih smola su niska molekularna težina i multifunkcionalizacija radi povećanja gustoće umrežavanja i uvođenja krutih struktura. Naravno, uvođenje krute strukture dovodi do smanjenja topljivosti i povećanja viskoznosti, što dovodi do smanjenja performansi procesa epoksidne smole. Kako poboljšati temperaturnu otpornost sustava epoksidne smole vrlo je važan aspekt. S gledišta smole i sredstva za učvršćivanje, što je više funkcionalnih skupina, to je veća gustoća umrežavanja. Što je veća Tg. Specifična operacija: Koristite multifunkcionalnu epoksidnu smolu ili sredstvo za učvršćivanje, koristite epoksidnu smolu visoke čistoće. Uobičajena metoda je dodavanje određenog udjela o-metil acetaldehidne epoksidne smole u sustav za učvršćivanje, što ima dobar učinak i nisku cijenu. Što je veća prosječna molekularna težina, to je uža raspodjela molekularne težine i viša je Tg. Specifična operacija: Koristite višenamjensku epoksidnu smolu ili sredstvo za učvršćivanje ili druge metode s relativno ujednačenom raspodjelom molekularne težine.
Kao visokoučinkovita matrica smole koja se koristi kao kompozitna matrica, njezina različita svojstva, poput obradivosti, termofizičkih i mehaničkih svojstava, moraju zadovoljiti potrebe praktične primjene. Proizvodivost matrice smole uključuje topljivost u otapalima, viskoznost taline (fluidnost) i promjene viskoznosti te promjene vremena geliranja s temperaturom (procesni prozor). Sastav formulacije smole i izbor temperature reakcije određuju kinetiku kemijske reakcije (brzinu stvrdnjavanja), kemijska reološka svojstva (viskoznost-temperatura u odnosu na vrijeme) i termodinamiku kemijske reakcije (egzotermna). Različiti procesi imaju različite zahtjeve za viskoznost smole. Općenito govoreći, za proces namatanja, viskoznost smole je općenito oko 500cPs; za proces pultruzije, viskoznost smole je oko 800~1200cPs; za proces uvođenja vakuuma, viskoznost smole je općenito oko 300cPs, a RTM proces može biti veći, ali općenito neće prelaziti 800cPs; Za proces preprega, viskoznost mora biti relativno visoka, općenito oko 30000~50000cPs. Naravno, ovi zahtjevi za viskoznošću povezani su sa svojstvima procesa, opreme i samih materijala i nisu statični. Općenito govoreći, kako temperatura raste, viskoznost smole se smanjuje u nižem temperaturnom rasponu; međutim, kako temperatura raste, odvija se i reakcija stvrdnjavanja smole, kinetički gledano, brzina reakcije se udvostručuje za svakih 10 ℃ porasta, a ova aproksimacija je i dalje korisna za procjenu kada se viskoznost reaktivnog sustava smole povećava do određene kritične točke viskoznosti. Na primjer, potrebno je 50 minuta da sustav smole s viskoznošću od 200cPs na 100 ℃ poveća svoju viskoznost na 1000cPs, a zatim je vrijeme potrebno istom sustavu smole da poveća svoju početnu viskoznost s manje od 200cPs na 1000cPs na 110 ℃ oko 25 minuta. Odabir procesnih parametara treba u potpunosti uzeti u obzir viskoznost i vrijeme želiranja. Na primjer, u procesu vakuumskog uvođenja, potrebno je osigurati da je viskoznost na radnoj temperaturi unutar raspona viskoznosti koji zahtijeva proces, a vrijeme trajanja smole na toj temperaturi mora biti dovoljno dugo kako bi se osiguralo da se smola može uvesti. Ukratko, odabir vrste smole u procesu ubrizgavanja mora uzeti u obzir točku želiranja, vrijeme punjenja i temperaturu materijala. Drugi procesi imaju sličnu situaciju.
U procesu oblikovanja, veličina i oblik dijela (kalupa), vrsta ojačanja i parametri procesa određuju brzinu prijenosa topline i prijenosa mase. Smola stvrdnjava egzotermnu toplinu, koja nastaje stvaranjem kemijskih veza. Što se više kemijskih veza formira po jedinici volumena po jedinici vremena, to se više energije oslobađa. Koeficijenti prijenosa topline smola i njihovih polimera općenito su prilično niski. Brzina odvođenja topline tijekom polimerizacije ne može se mjeriti s brzinom stvaranja topline. Ove inkrementalne količine topline uzrokuju da kemijske reakcije teku brže, što rezultira većim naprezanjem. Ova samoubrzavajuća reakcija na kraju će dovesti do loma naprezanja ili degradacije dijela. To je izraženije u proizvodnji kompozitnih dijelova velike debljine, a posebno je važno optimizirati put procesa stvrdnjavanja. Problem lokalnog "prekoračenja temperature" uzrokovan visokom egzotermnom brzinom stvrdnjavanja preprega i razlika u stanju (kao što je temperaturna razlika) između globalnog procesnog prozora i lokalnog procesnog prozora posljedica su načina kontrole procesa stvrdnjavanja. „Ujednačenost temperature“ u dijelu (posebno u smjeru debljine dijela), radi postizanja „ujednačenosti temperature“, ovisi o rasporedu (ili primjeni) nekih „jediničnih tehnologija“ u „proizvodnom sustavu“. Kod tankih dijelova, budući da će se velika količina topline raspršiti u okolinu, temperatura lagano raste i ponekad dio neće biti potpuno očvrsnut. U ovom trenutku potrebno je primijeniti pomoćnu toplinu kako bi se dovršila reakcija umrežavanja, odnosno kontinuirano zagrijavanje.
Tehnologija oblikovanja kompozitnih materijala bez autoklava relativna je u odnosu na tradicionalnu tehnologiju oblikovanja u autoklavu. Općenito govoreći, svaka metoda oblikovanja kompozitnog materijala koja ne koristi opremu za autoklav može se nazvati tehnologijom oblikovanja bez autoklava. Do sada, primjena tehnologije oblikovanja bez autoklava u zrakoplovnom području uglavnom uključuje sljedeće smjerove: tehnologija preprega bez autoklava, tehnologija tekućeg oblikovanja, tehnologija kompresijskog oblikovanja preprega, tehnologija mikrovalnog stvrdnjavanja, tehnologija stvrdnjavanja elektronskim snopom, tehnologija oblikovanja fluidom s uravnoteženim tlakom. Među tim tehnologijama, OoA (Outof Autoclave) tehnologija preprega bliža je tradicionalnom procesu oblikovanja u autoklavu i ima širok raspon osnova za ručno i automatsko polaganje, pa se smatra netkanom tkaninom koja će se vjerojatno realizirati u velikim razmjerima. Tehnologija oblikovanja u autoklavu. Važan razlog za korištenje autoklava za visokoučinkovite kompozitne dijelove je osigurati dovoljan tlak na prepreg, veći od tlaka pare bilo kojeg plina tijekom stvrdnjavanja, kako bi se spriječilo stvaranje pora, a to je OoA prepreg glavna poteškoća koju tehnologija mora probiti. Može li se poroznost dijela kontrolirati pod vakuumskim tlakom i mogu li njegove performanse dosegnuti performanse autoklaviranog laminata važan je kriterij za procjenu kvalitete OoA preprega i njegovog procesa oblikovanja.
Razvoj OoA prepreg tehnologije prvo je započeo razvojem smole. Postoje tri glavne točke u razvoju smola za OoA preprege: jedna je kontrola poroznosti oblikovanih dijelova, kao što je korištenje smola otvrdnutih adicijom kako bi se smanjile hlapljive tvari u reakciji otvrdnjavanja; druga je poboljšanje performansi otvrdnutih smola kako bi se postigla svojstva smole formirana procesom autoklaviranja, uključujući toplinska i mehanička svojstva; treća je osigurati da prepreg ima dobru proizvodljivost, kao što je osiguranje da smola može teći pod gradijentom tlaka atmosferskog tlaka, osiguranje da ima dug vijek trajanja viskoznosti i dovoljno vremena na sobnoj temperaturi izvana itd. Proizvođači sirovina provode istraživanje i razvoj materijala prema specifičnim zahtjevima dizajna i procesnim metodama. Glavni smjerovi trebali bi uključivati: poboljšanje mehaničkih svojstava, povećanje vanjskog vremena, smanjenje temperature otvrdnjavanja i poboljšanje otpornosti na vlagu i toplinu. Neka od ovih poboljšanja performansi, kao što su visoka žilavost i otvrdnjavanje na niskim temperaturama, moraju pronaći ravnotežu i sveobuhvatno je razmotriti!
Osim razvoja smole, metoda proizvodnje preprega također potiče razvoj primjene OoA preprega. Studija je otkrila važnost vakuumskih kanala preprega za izradu laminata s nultom poroznošću. Naknadne studije su pokazale da poluimpregnirani prepregi mogu učinkovito poboljšati propusnost plinova. OoA prepregi su poluimpregnirani smolom, a suha vlakna se koriste kao kanali za ispušne plinove. Plinovi i hlapljive tvari uključeni u stvrdnjavanje dijela mogu se ispuhati kroz kanale tako da je poroznost konačnog dijela <1%.
Proces vakuumskog pakiranja pripada procesu neautoklavnog oblikovanja (OoA). Ukratko, to je proces oblikovanja kojim se proizvod zatvara između kalupa i vakuumske vrećice te se proizvod komprimira vakuumiranjem kako bi bio kompaktniji i imao bolja mehanička svojstva. Glavni proizvodni proces je
Prvo se na kalup za slaganje (ili staklenu ploču) nanosi sredstvo za odvajanje ili tkanina za odvajanje. Prepreg se pregledava prema standardu korištenog preprega, uglavnom uključujući površinsku gustoću, sadržaj smole, hlapljive tvari i druge podatke o prepregu. Prepreg se reže na veličinu. Prilikom rezanja obratite pozornost na smjer vlakana. Općenito, odstupanje smjera vlakana mora biti manje od 1°. Numerirajte svaku jedinicu za blaniranje i zabilježite broj preprega. Prilikom slaganja slojeva, slojevi se trebaju postavljati strogo u skladu s redoslijedom slaganja propisanim na listu za evidenciju slaganja, a PE folija ili papir za odvajanje trebaju biti spojeni duž smjera vlakana, a mjehurići zraka trebaju se istjerati duž smjera vlakana. Strugač raširi prepreg i sastruže ga što je više moguće kako bi se uklonio zrak između slojeva. Prilikom slaganja ponekad je potrebno spajati preprege, koji se moraju spajati duž smjera vlakana. U procesu spajanja treba postići preklapanje i manje preklapanje, a spojevi spajanja svakog sloja trebaju biti raspoređeni. Općenito, razmak spajanja jednosmjernog preprega je sljedeći. 1 mm; pleteni prepreg smije se samo preklapati, ne i spajati, a širina preklapanja je 10~15 mm. Zatim obratite pozornost na vakuumsko predzbijanje, a debljina predpumpanog sloja varira ovisno o različitim zahtjevima. Svrha je ispuštanje zraka zarobljenog u sloju i hlapljivih tvari u prepregu kako bi se osigurala unutarnja kvaliteta komponente. Zatim slijedi polaganje pomoćnih materijala i vakuumsko pakiranje u vreće. Brtvljenje i stvrdnjavanje vreća: Posljednji zahtjev je da ne može propuštati zrak. Napomena: Mjesto gdje često dolazi do propuštanja zraka je spoj brtvila.
Također proizvodimodirektnog rovinga od stakloplastike,prostirke od stakloplastike, mreža od stakloplastike, itkani roving od stakloplastike.
Kontaktirajte nas:
Broj telefona: +8615823184699
Broj telefona: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Vrijeme objave: 23. svibnja 2022.
