¿Quién conoce la tecnología y el proceso de producción de FRP? Por favor dame algún consejo. ¡Gracias a todos!
1. Introducción
En comparación con los materiales tradicionales, los materiales compuestos tienen una serie de características insustituibles y se han desarrollado rápidamente desde la segunda ocupación. Aunque la producción no es grande (según las estadísticas de la empresa francesa Vetrotex, los materiales compuestos a nivel mundial alcanzaron los 7 millones de toneladas en 2003), el nivel de materiales compuestos es uno de los indicadores que mide el nivel tecnológico y económico de un país o región. Estados Unidos, Japón y Europa occidental tienen niveles más altos. América del Norte y Europa representaron el 33% y el 32% de la producción mundial respectivamente, y Asia, principalmente China (incluida la provincia de Taiwán) y Japón, representaron el 30%. En 2003, la producción de FRP (materiales compuestos de fibra de vidrio y resina, comúnmente conocidos como "GRP") de China continental superó las 900.000 toneladas, ocupando el segundo lugar en el mundo (Estados Unidos fue de 6.543,8+6.900 toneladas en 2003, y Japón fue menos más de 700.000 toneladas).
Los materiales compuestos se componen principalmente de materiales de refuerzo y materiales de matriz:
Materiales de refuerzo: aportan las principales propiedades mecánicas de los materiales compuestos al no formar una fase continua en el material compuesto, como por ejemplo en FRP La fibra de vidrio y la fibra de carbono en CFRP (plástico reforzado con fibra de carbono) son materiales de refuerzo.
Matriz: Un único material que constituye la fase continua de un material compuesto, como por ejemplo la resina (resina epoxi mencionada en este artículo) en el plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV) es la matriz. y
Según los diferentes materiales de matriz, los materiales compuestos se pueden dividir en tres categorías:
Materiales compuestos de resina
Materiales compuestos de matriz metálica
Compuestos inorgánicos de matriz no metálica, como los compuestos de matriz cerámica.
Este artículo analiza los composites a base de resina epoxi.
1. ¿Por qué utilizar resina epoxi como matriz?
La contracción al curar es baja, solo del 1% al 3%, mientras que la resina de poliéster insaturado es tan alta como del 7% al 8%.
Fuerte adhesión; > etapa b, que es beneficiosa para el proceso de producción;
Puede curarse a baja presión y tiene una volatilidad muy baja;
Tiene buenas propiedades mecánicas, resistencia química y aislamiento eléctrico después del curado .
Vale la pena señalar que la resina epoxi tiene mejor resistencia a los disolventes orgánicos y a los álcalis que la resina fenólica y la resina de poliéster insaturado, pero tiene poca resistencia a los ácidos. Después del curado, generalmente es quebradizo y tiene poca tenacidad.
2. Rendimiento del FRP epoxi (según ASTM)
Tome como ejemplo los productos de resina epoxi reforzada con fibra de vidrio fabricados mediante el método FW (bobinado de fibra) para compararlos con el acero.
Tabla 1 Comparación de propiedades entre GF/EPR y acero
Contenido de vidrio GF/EPR (contenido de fibra de vidrio 80% en peso%) Acero laminado en frío AISI1008.
Densidad relativa 2,08-7,86 voltios
Resistencia a la tracción 551,6Mpa 331,0MPa
Módulo de tracción 27,58GPa 206,7GPa.
Alargamiento 1,6% 37,0%
La resistencia a la flexión es 689,5 MPa
El módulo de flexión es 34,48 GPa
Resistencia a la compresión 31,3 MPa 331,0 MPa
Resistencia al impacto Izod 2385J/m
Inflamabilidad (UL-94) VO
Capacidad calorífica específica 535J/kg? k 233J/kg? k
El coeficiente de expansión es 4,0×10-6k-1 6,7×10-6k-1.
¿Temperatura de distorsión por calor 204? c(1,82 MPa)
¿Conductividad térmica 1,85 W/m? ¿33,7 W/m? k
La rigidez dieléctrica es de 11,8 × 106 V/m
Tasa de absorción de agua del 0,5 % (24 horas)
Tabla 2 Relaciones de varios materiales comunes y materiales compuestos. y módulo específico
Nombre del material Densidad g/cm3 Resistencia a la tracción × 104 MPa Módulo elástico × 106 MPa Resistencia específica × 106 cm Módulo específico × 109 cm.
Acero 7,8 10,10 20,59 0,13 0,27
Aluminio 2,8 4,61 7,35 0,1 7 0,26
Titanio 4,5 9.41.1.1.1.80.21.25
Fibra de vidrio 2,0 10,40 3,92 0,53 0,5438+0
Fibra de carbono/resina epoxi 1,45 14,71 13,73
Fibra de carbono/resina epoxi 1,6 1049 23,54
Fibra de aramida/anillo Oxígeno resina 1,4 13,73 7,85
Fibra de boro/resina epoxi 2.1.13.53 20,59
Fibra de boro/aluminio 2,65 9.81.1.9 4438+0,75 C2
II. Proceso de moldeo de material compuesto de resina epoxi.
1. Bandeja de mano.
(1) El resumen se aplica a la superficie del molde en secuencia.
Eliminación
Gel coat
Una capa de resina termoendurecible líquida de actividad media con una viscosidad de 0,3-0,4 PaS (después de curar el gelcoat).
Capa de materiales reforzados con fibra (fibra de vidrio, fibra de aramida, fibra de carbono...), incluyendo fieltro de revestimiento, mecha sin torsión (tela reticular), etc. Utilice un rodillo o una brocha de mano para impregnar los refuerzos de fibra con resina y desalojar las burbujas de aire para compactar la capa base. La operación de estratificación se repite varias veces hasta alcanzar el espesor diseñado del producto.
Debido a la polimerización, la resina cura a temperatura ambiente. Se puede calentar para acelerar el curado.
(2) Materias primas f gb ng
Resina resina de poliéster insaturado, resina de éster hexenílico, resina epoxi, resina fenólica, etc.
Fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de aramida, etc. Aunque las telas gruesas de aramida son difíciles de impregnar con resina a mano, se pueden utilizar.
El material del núcleo es opcional.
(3) Ventajas
1) Adecuado para producción a pequeña escala
2) Puede moldearse a temperatura ambiente, con baja inversión en equipo y bajo molde; costos de depreciación;
3) Se pueden fabricar productos a gran escala y productos complejos;
4) La resina y los materiales reforzados se pueden combinar libremente, lo que facilita el diseño de materiales;
5) Se puede utilizar refuerzo local, se pueden incrustar piezas metálicas.
6) Utilice la capa de gelcoat para obtener una superficie sin color (si se abre el molde, un lado no se verá; liso);
7) El contenido de fibra de vidrio es mayor que el del moldeo por inyección.
La mecha sin torsión representa aproximadamente el 50 %
35 %-45 % de la tela
30-40 % de fieltro de hebras picadas
(4) Desventajas
1) Es una producción que requiere mucha mano de obra y la calidad del producto está determinada por el nivel de capacitación de los trabajadores;;
2) El contenido de fibra de vidrio no puede ser demasiado alto ; la resina necesita baja viscosidad para facilitar la manipulación manual y la cantidad de disolvente/estireno es alta, lo que limita sus propiedades mecánicas y térmicas.
3) El peso molecular de la resina utilizada para la laminación manual es bajo; en general, las resinas con mayor peso molecular pueden ser perjudiciales para la salud y la seguridad humana.
(5) Productos típicos
Barcos, palas de turbinas eólicas, equipos de entretenimiento, carcasas de torres de enfriamiento y modelos arquitectónicos.
2. Moldeo por transferencia de resina (RTM)
(1) Resumen
RTM es un método de moldeo de baja presión en molde cerrado.
Colocar el material reforzado con fibra entre los moldes superior e inferior; cerrar y sujetar el molde; inyectar la resina bajo presión; después de que la resina se solidifique, abrir el molde y sacar el producto.
Antes de que comience el proceso de gelificación de la resina, se debe llenar la cavidad del molde con resina y la presión hace que la resina se transfiera rápidamente al molde para impregnar el material de fibra.
RTM es un sistema de baja presión, y la presión de inyección de la resina está entre 0,4-0,5 MPa y 0,5 MPa. Cuando se fabrican productos con un alto contenido de fibra (una proporción de volumen superior al 50%), como piezas aeroespaciales, la presión puede llegar incluso a 0,7 MPa.
Los refuerzos de fibra a veces se pueden preformar (con un aglutinante) en un molde y luego inyectar en un segundo molde. La inyección de resina al vacío variable está disponible como opción para aumentar la capacidad de la resina para impregnar fibras.
Tenga en cuenta que una vez que el material de fibra esté saturado con resina, el puerto de inyección de resina debe cerrarse para que la resina pueda solidificarse. La inyección y el curado se pueden realizar a temperatura ambiente o bajo calor. Los moldes se pueden fabricar a partir de materiales compuestos y de acero. Si utiliza el proceso de calentamiento. Se deben utilizar moldes de acero.
(2) Materias primas
Resina: generalmente use epoxi, poliéster insaturado, éster vinílico, resina fenólica cuando se calienta, la resina de alta temperatura también se puede usar como resina de bismaleil imina;
La empresa francesa Vetrotex ha desarrollado la resina termoplástica RTM.
Fibra: Cualquiera. Esteras continuas de fibra de vidrio, materiales de sutura (los espacios entre fibras se obtienen mediante transferencia de resina) e hilos compuestos sin torsión de fibra de vidrio y termoplásticos y sus tejidos y láminas (marca Vetrotex, TWINTEX, Francia) de uso común.
Material del núcleo: No se requiere panal, porque los espacios del panal se llenan de resina y la presión provocará su destrucción. Se pueden utilizar materiales espumosos resistentes a los disolventes como PU, PP, CL y VC.
(3) Ventajas
1) El contenido de fibra del producto puede ser muy alto, y la parte que no queda empapada por la resina es muy pequeña
<; p>2) Moldeo cerrado. El ambiente de producción es bueno;3) La intensidad de la mano de obra es baja y los requisitos de competencia técnica de los trabajadores son menores que los del moldeado manual y el moldeo por inyección. /p>
4) El producto está pulido por ambos lados y se puede utilizar como revestimiento de superficie. Los productos Gelcoat también tienen una precisión relativamente alta.
5) El ciclo de moldeo es corto; >
6) El producto se puede ampliar;
7) La resistencia se puede ajustar según los requisitos de diseño Orientación
8) Se puede formar integralmente con el núcleo; e insertar;
9) El costo es menor en comparación con los equipos y moldes de moldeo por inyección.
(4) Desventajas
1) No es fácil hacer productos más pequeños
2) Debido a la presión, el molde es más caro que el manual; procesos de colocación y pulverización El molde es más pesado y complejo, y el precio es más alto;
3) Puede haber materiales sin impregnar, lo que resulta en desperdicio de desechos.
(5) Productos típicos
Repuestos para aviones y automóviles pequeños, asientos de autobús, carcasas de instrumentos.
3. Bobinado de fibra
(1) Resumen
La mecha directa sin torsión se utiliza generalmente como material de refuerzo. La mecha se coloca sobre una fileta. La mecha se desenrolla de la fileta, pasa a través del sistema de tensión, el tanque de resina y la boquilla de bobinado, es impulsada por un carro para moverse alternativamente y se enrolla en el mandril giratorio (molde). El ángulo de bobinado de la fibra y la densidad de la disposición de la fibra se diseñan de acuerdo con la resistencia y se controlan con precisión mediante la relación entre la velocidad del husillo (molde) y la velocidad alternativa del carro. Después del curado, el producto compuesto enrollado será desmoldado.
Para algunos productos con extremos cerrados, no es necesario desmoldar y el molde central se envuelve en el producto compuesto a modo de revestimiento.
(2) Materias primas
Resina: cualquiera. Resina epoxi, resina de poliéster insaturado, resina viniléster y resina fenólica.
Fibra: Cualquiera. Mechas, costuras y telas no tejidas. A menudo se utilizan esteras y cordones cortados como materiales de revestimiento en la producción de tubos y latas.
Materiales principales: Disponibles. Los productos compuestos, aunque normalmente son de una sola capa, generalmente no se utilizan.
(3) Ventajas
1) Dado que las fibras se colocan en un patrón lineal razonable y soportan cargas, las propiedades estructurales de los productos compuestos pueden ser muy altas;
2) Debido a la combinación con el revestimiento, se pueden fabricar productos resistentes a la corrosión, a la presión y al calor.
3) Se pueden fabricar productos con extremos cerrados;
4) La pavimentación es rápida y económica, mecha sin torsión, bajo costo de material.
5) La resina se puede usar para dosificar y luego se puede determinar el contenido de resina de la fibra impregnada; controlado por extrusión o molde;
6) Se puede producir en Dali y Automatización
7) Moldeo mecánico, los materiales compuestos tienen material y direccionalidad uniformes y calidad estable.
(4) Desventajas
1) La forma del producto se limita a cuerpos cilíndricos u otros cuerpos giratorios.
2) Las fibras no se disponen fácilmente con precisión; a lo largo del producto;
3) Para productos grandes, el costo del mandril es alto;
4) La apariencia del producto terminado no está "formada" y es insatisfactorio;
5) Para productos a presión, si la resina no es adecuada o no está revestida, es fácil que se produzcan fugas.
(5) Productos típicos
Tuberías, tanques de almacenamiento, cilindros de gas (cilindros de gas respirable contra incendios, cilindros de gas natural comprimido, etc.). ), carcasa sólida del motor de cohete.
4. Moldeo por inyección de reacción
(1) Resumen
Mezclar dos o más componentes a baja presión (0,5 MPa) en la zona de mezcla. inyectado en un molde cerrado a baja presión (0,5-1,5 MPa) para el moldeo por reacción, que es el proceso. Si el primer componente es un poliol y el segundo componente es un isocianato, la reacción producirá poliuretano. Para aumentar la resistencia, se pueden agregar precursores y/o rellenos de fibra de vidrio molidos directamente a una pieza. La máquina se puede reforzar con fibras largas como esteras de fibra continua, tejidos, esteras compuestas, preformas de hebras cortadas, etc. ), y los refuerzos de fibras largas se colocan previamente en el molde antes de la inyección. Mediante este método se pueden obtener productos con altas propiedades mecánicas. Este proceso se llama SRIM (Moldeo por inyección de reacción estructural).
(2) Materias primas
Resina: sistema de poliuretano de uso común o sistema híbrido de poliuretano/urea; también se pueden utilizar básicos como epoxi, nailon, poliéster, etc.;
Fibra: fibra de vidrio rugosa de uso común, longitud de 0,2 a 0,4 mm;
Material del núcleo: ninguno.
(3) Ventajas
1) El costo de fabricación es menor que el proceso de moldeo por inyección de termoplásticos
2) Se pueden fabricar productos grandes con inicios complejos;
3) Curado rápido, adecuado para una producción rápida.
(4) Desventajas
El uso de materias primas reforzadas con fibra de vidrio molidas es costoso y se recomienda utilizar materiales compuestos minerales en su lugar.
(5)Productos principales
Salpicaderos de automóviles, parachoques, puertas de edificios, ventanas, mesas, sofás y aislamientos eléctricos.
5. Pultrusión
(1) Resumen
Utilice principalmente fibra de vidrio (colocada en la fileta antes de su uso) para proporcionar refuerzo longitudinal (a lo largo de la línea de producción). ).
Otros tipos de materiales de refuerzo incluyen fieltros precursores continuos, tejidos, etc. , es decir, para complementar las barras transversales de acero, mientras que el fieltro superficial se utiliza para mejorar la calidad superficial del producto terminado. Se pueden agregar cargas a las resinas para mejorar las propiedades del material (como el retardo de llama) y reducir los costos.
El proceso de pultrusión es el siguiente
1) Impregnación de materiales reforzados con fibra de vidrio con resina.
2) Una vez preformada la fibra de vidrio, ingresa al; molde calentado para posterior impregnación (extrusión de pegamento), curado básico de resina y conformación del material compuesto;
3) Cortar el perfil según la longitud requerida. En la actualidad, se ha desarrollado la tecnología de formación de productos por pultrusión con dirección de longitud de arco de sección transversal variable. En pultrusión existen dos métodos para impregnar materiales reforzados con resina:
Método de impregnación en tanque de cola: Se suele utilizar este método, es decir, los materiales reforzados se impregnan en un tanque de resina y luego se introducen en el molde. . Este método tiene equipos económicos, buena operatividad y es adecuado para resina de poliéster insaturado y resina de éster vinílico.
Método de impregnación por inyección (Figura 6): Después de que el material reforzado con fibra de vidrio ingresa al molde, se impregna con la resina inyectada en el molde.
Este método es adecuado para producir matrices de resina con tiempo de gel corto y alta viscosidad, como resina fenólica, resina epoxi, resina de bismaleimida, etc.
(2) Materias primas
Resina: resina de poliéster insaturado de uso común, resina epoxi, resina de éster vinílico, resina fenólica
Fibra: mecha de fibra de vidrio; fieltro continuo, fieltro cosido, fieltro compuesto cosido, tela, fieltro de superficie de fibra de vidrio, fieltro de superficie de fibra de poliéster, etc.
Material del núcleo: generalmente no utilizado. Actualmente se utiliza espuma de poliuretano como material central y perfiles de marco pultruidos continuos como paneles de pared aislantes.
(3) Ventajas
1) La velocidad típica de pultrusión es de 0,5-2 m/min, lo cual es altamente eficiente y adecuado para la producción en masa de productos de tamaño largo;
2) El contenido de resina se puede controlar con precisión;
3) Dado que la fibra es longitudinal, la relación de volumen puede ser muy alta (40%-80%), por lo que las propiedades estructurales axiales de la el perfil puede ser muy bueno;
4) Principalmente reforzado mediante mechas, el costo de las materias primas es bajo y las propiedades mecánicas del producto se pueden ajustar mediante una combinación de varios materiales de refuerzo;
5) El producto tiene una calidad estable y una apariencia suave.
(4) Desventajas
1) Alto costo del molde
2) Generalmente limitado a la producción de productos con secciones transversales iguales.
(5) Productos típicos
Construcción de vigas de techo, vigas, perfiles de marcos de puertas y ventanas, paneles de pared, postes de bombeo para producción de petróleo, postes de tiendas de campaña, escaleras, puentes, mangos de herramientas, dispositivos móviles. Cubiertas para estaciones telefónicas de microondas, ballestas para automóviles, ejes de transmisión, tubos para cables, núcleos de cables de fibra óptica, cañas de pescar, rejillas, cubiertas para aire acondicionado de automóviles, cubiertas telescópicas para rieles. 0}1x p* V
6. Proceso de bolsa al vacío
(1) Resumen:
Este método es una extensión del método de colocación manual y el método de pulverización. Coloque el laminado manual o recubierto con aerosol junto con el molde en resina Clase A, cubra el laminado con una bolsa de plástico, selle los alrededores y luego use una bomba de vacío para evacuar el laminado para que se compacte y se forme. bajo una presión no superior a 1 atmósfera.
(2) Materias primas
Resina: Utiliza principalmente resina epoxi y resina fenólica. La resina de poliéster insaturado y la resina de éster vinílico generalmente no se utilizan porque la bomba de vacío extrae excesivamente el estireno (agente reticulante) de la resina, lo que puede causar problemas;
Fibra: la misma mano método de subida;
Material del núcleo: cualquiera.
(3) Ventajas
1) Los productos con alto contenido de fibra generalmente se pueden obtener mediante tecnología de laminación húmeda ordinaria.
2) Se pueden fabricar productos de gran tamaño;
3) El producto es de doble cara;
4) En comparación con la laminación húmeda, la porosidad es menor
5) Debido a la presión, el la resina fluye a través de las fibras estructurales y las fibras pueden impregnarse bien con la resina;
6) Es beneficiosa para la salud y la seguridad de los operadores, la bolsa de vacío reduce las sustancias volátiles que se escapan durante el curado; proceso.
(4) Desventajas
1) Los pasos adicionales aumentan el costo de la mano de obra y los materiales de embalaje.
2) Se requiere que los operadores tengan una alta competencia técnica; grado;
3) La mezcla de resina y el control del contenido todavía dependen básicamente de las habilidades del operador;
4) La eficiencia de producción no es alta.
(5) Productos típicos
Barcos, coches de carreras, unión de materiales de núcleo, radomos de conos de nariz de aviones, alas, timones.
7. Infusión de película de resina (RFI-Resin Film Infusion)
(1) Resumen
Objeto resistente en seco y lámina de resina (proporcionada sobre una capa de liberación). tapa de papel) se colocan alternativamente en el molde. Esta capa se cubre con una bolsa de vacío y el aire del tejido seco se evacua mediante una bomba de vacío. Luego se aplica calor para que la resina se derrita y fluya hacia el interior del tejido del que se ha extraído el aire, para luego solidificarse al cabo de un tiempo.
(2) Materias primas
Resina: Generalmente solo se utiliza resina epoxi;?
Fibra: cualquiera;
Material del núcleo: Se puede utilizar una variedad de materiales del núcleo. Debido a las altas temperaturas durante el procesamiento, la espuma de PVC requiere un manejo especial para evitar daños a la espuma.
(3) Ventajas
1) Se puede obtener baja porosidad y alto contenido de fibra con precisión.
2) La capa está limpia, lo que es beneficioso para la salud; y seguridad (como la inmersión prefabricada);
3) El costo puede ser menor que el método preimpregnado, que es la principal ventaja
4) Ya que la resina solo puede pasar; A través de la dirección del espesor de la tela, la resina no penetrará. El área de la mancha blanca puede ser más pequeña que el proceso de moldeo por impregnación de resina compuesta de Siman.
(4) Desventajas
1) Actualmente solo se usa en la industria aeroespacial y aún no es popular.
2) Aunque el sistema de autoclave se usa en la industria aeroespacial; Esto generalmente es esencial, pero para el curado de materiales compuestos, las cámaras de calentamiento y los sistemas de bolsas de vacío siempre son esenciales;
3) El molde debe poder soportar la temperatura del proceso de la película de resina (curado a baja temperatura 60-100 ? c);
4) El material del núcleo utilizado debe soportar la temperatura y presión del proceso
(5) Productos típicos
Aeronaves; Radomo, carenado Na acústico de buque de guerra.
8. Moldeo de preimpregnados (autoclave)
(1) Resumen
Bajo condiciones de calentamiento, presurización o uso de solventes, use telas preimpregnadas de resina precatalizada y// o fibras.
La mayoría de los endurecedores se pueden almacenar a temperatura ambiente durante semanas o meses y seguir utilizándose con buena calidad. Cuando se prolonga la vida útil, el material debe almacenarse en condiciones de refrigeración. Las resinas suelen encontrarse en un estado sólido crítico a temperatura ambiente. Por lo tanto, habrá una ligera sensación pegajosa al tocar el preimpregnado, como una cinta adhesiva. Las fibras utilizadas para fabricar preimpregnados unidireccionales se extraen directamente de la fileta y se combinan con resina. El preimpregnado se extiende sobre la superficie del molde de forma manual o mecánica, se aspira a través de una bolsa de vacío y generalmente se calienta a 120-180°C. C. Permita que la resina vuelva a fluir y eventualmente cure. La presión adicional para la floración la proporciona normalmente un autoclave (en realidad, un tanque calentado a presión), que puede ejercer hasta 5 atmósferas de presión sobre la capa.
(2) Materias primas
Resina: generalmente resina epoxi, resina de poliéster insaturado, resina fenólica y resina resistente a altas temperaturas, como poliimida, éster de cianato, resina de bis-maleimida, etc. . ;
Fibra: cualquiera. Aunque las altas temperaturas tienen cierto impacto en el material del núcleo durante el proceso, se deben utilizar algunos materiales de núcleo de espuma especiales.
(3) Ventajas
1) Los fabricantes de preimpregnados pueden ajustar con precisión los niveles de resina/agente de curado y el contenido de resina en la fibra se puede lograr de manera confiable;
2) El material es muy seguro para el operador, no causa ningún daño a la salud y la operación es limpia.
3) El costo de la correa de fibra unidireccional es el más bajo; porque no es necesario convertir la fibra en tela por adelantado. Procesamiento secundario;
4) Dado que el proceso de fabricación utiliza resina permeable de alta viscosidad, las propiedades químicas, mecánicas y térmicas de la resina pueden ser el más adecuado;
5) El material tiene un largo período de validez (garantizado durante varios meses a temperatura normal), lo que significa que la estructura se puede optimizar y el material compuesto es fácil de colocar
6) Se puede lograr la automatización para ahorrar mano de obra.
(4) Desventajas
1) Para las telas preimpregnadas, el costo del material es alto.
2) Los productos compuestos generalmente deben curarse en un autoclave; cuyo costo es alto, la operación es lenta y el tamaño del producto es limitado;
3) El molde debe poder soportar la temperatura de funcionamiento;
4) El material del núcleo necesita para soportar la temperatura y presión de funcionamiento.
(5) Productos típicos
Materiales compuestos estructurales de aeronaves (como alas y colas), piezas estructurales de satélites y vehículos de lanzamiento (sustratos de células solares, paneles estructurales sándwich, soportes de interfaz de satélite, Carenados de cohetes, etc.), coches de carreras, equipos deportivos (como raquetas de tenis, tablas de snowboard, etc.).
Moldeo preimpregnado de curado a baja temperatura
(1) Resumen
Los preimpregnados de curado a baja temperatura se preparan exactamente según los métodos habituales de preimpregnación, pero las propiedades químicas de la resina permiten que se cure a 60-100ºC. Cura en c. ¿60 años? c. La vida útil de los materiales puede ser tan pequeña como 1 semana, pero también puede extenderse a varios meses. La sección de flujo del sistema de resina se adapta a la presión de la bolsa de vacío y evita la esterilización en autoclave.
(2) Materiales|
Resina: generalmente solo se utiliza resina epoxi;
Fibra: cualquiera, igual que el preimpregnado habitual;
< Material del núcleo: Cualquiera, aunque la espuma de PVC en general requiere una atención especial.(3) Ventajas
1) Tiene las ventajas de (1)-(6) métodos tradicionales de preimpregnado;
2) Los materiales del molde son más baratos, como como la madera, por su baja temperatura de curado.
3) Se pueden fabricar fácilmente estructuras de gran tamaño; Debido a que solo se requiere presión de la bolsa de vacío y la temperatura de curado es baja, se puede usar una cámara de calentamiento con circulación de aire caliente simple (a menudo se construye en el sitio una cámara de calentamiento más grande que el producto).
4) Se puede utilizar material de núcleo de espuma de PVC común, con un poco de procesamiento.
5) Bajo consumo de energía.
(4) Desventajas
1) El costo del material sigue siendo mayor que el del preimpregnado.
2) Se requiere una cámara de calentamiento y un sistema de bolsa de vacío para curar el producto;
3) El molde debe poder soportar temperaturas superiores a la temperatura ambiente (normalmente 60-100°C).
4) Todavía hay consumo de energía porque es necesario; mantenido a una temperatura superior a la temperatura ambiente solidificó a la temperatura.
(5) Productos típicos
Palas de aerogeneradores de alto rendimiento, botes de remos, botes salvavidas y piezas de trenes.
10, Scrimp, Rift, VARTM
Figura 11 Sketch, Rift y Vartm.
(1) Resumen
Scrimp (proceso de moldeo por penetración de materiales compuestos de Seaman-método de moldeo por penetración de resina de Seaman Composite Materials Company), Rift (penetración de resina con herramientas flexibles) y Vartm (asistido por VSCUUM). moldeo por transferencia-moldeo por transferencia de resina asistido por vacío) tiene un principio similar.
La tela se coloca en el molde como material seco, al igual que RTM. Luego se cubre con una capa protectora despegable y se cose con un tejido no estructural. Toda la capa se cubre con bolsas de vacío. Una vez que la bolsa no tenga fugas, permita que la resina fluya hacia el laminado. La resina fluye fácilmente a través del tejido no estructurado y se distribuye por las capas. El método SCRIMP permite la colocación de módulos de presión entre bolsas y capas de vacío, lo que resulta beneficioso para mejorar la apariencia y densidad estructural del producto.
(2) Materiales
Resina: resina epoxi, poliéster insaturado, resina viniléster
Fibra: cualquier tejido común;
Estos métodos de proceso son muy fáciles de usar porque los espacios permiten que la resina fluya rápidamente;
Material del núcleo: además del panal, hay disponibles todo tipo de materiales para el núcleo.
(3) Ventajas
1) Igual que RTM, pero el producto solo tiene un lado de luz, a diferencia de RTM que tiene dos luces laterales
2; ) Dado que la mitad del molde es para bolsas de vacío, el molde principal solo necesita poca resistencia, por lo que el costo del molde es muy bajo
3) Se pueden fabricar productos de gran tamaño
5) Las estructuras del material central se pueden producir en una sola operación.
(4) Desventajas
1) Para completar el proceso operativo relativamente complejo
2) La viscosidad de la resina debe ser muy baja, lo que limita la calidad; propiedades mecánicas del producto;
3) Los productos de desecho causados por la resina en la capa que no se remoja son un gran desperdicio;
Algunos elementos del proceso de SCRIMP están restringidos por patentes.
(5) Productos típicos
Paneles semiacabados de carrocerías de barcos, trenes y camiones.