Физико-химия и механика процессов вакуумно-автоклавного формования

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

 

 

Кафедра "Технология композиционных материалов,

конструкций и микросистем"

 

Направление 22.04.01 "Материаловедение и технологии материалов"

 

 

Реферат

 

«Формование и отверждение деталей из КМ»

 

 

Преподаватель: Резниченко Г.М.

Выполнил: Гапоненко И.В

Группа: Т10-123М-16

 

Москва, 2016 г.

 

Физико-химия и механика процессов вакуумно-автоклавного формования

 

Метод вакуумно-автоклавного формования (ВАФ) получил свое второе рождение с развитием технологии производства крупногабаритных конструкций сложной геометрической фор­мы из полимерных композиционных материалов. Этот метод является одной из. разновидностей формования, при котором давление рабочего тела на изготовляемую деталь передается с помощью герметичной эластичной оболочки (прокладки, ваку­умного мешка). Рабочим телом, передающим давление, служит газ (воздух), пар, вода или термостойкая жидкость. В зависи­мости от вида используемого оборудования методы подразделя­ются на вакуумный, пресс камерный и вакуумно-автоклавный (гидроклавный). Как правило, рабочее тело является энергоно­сителем, осуществляющим нагрев технологической оснастки и формуемого изделия.

Метод ВАФ получил наибольшее распространение благодаря своей универсальности, надежности промышленного оборудо­вания, стабильности и воспроизводимости качества изделий.

Совмещение армирующего наполнителя со связующим про­изводится следующими способами: нанесение раствора или рас­плава связующего на поверхность армирующих волокон при прохождении их через жидкое связующее шеи с помощью вра­щающегося ролика, погруженного в связующее; напыление жидкого связующего из пульверизатора; пропитка под вакуу­мом или давлением, когда связующее просасывается или про­давливается через армирующий наполнитель, предварительно выложенный по конфигурации изделия и заключенный в гер­метичную полость; напыление на поверхность ленты или ткани из армирующих волокон порошка связующего и последующая пропитка расплавом при прокатке между горячими роликами; дублирование лент и тканей с пленочными связующими и пси следующая пропитка расплавом при прокатке горячими роликами или непосредственно при формовании.

Для улучшения проникновения связующего в межволокон­ное пространство применяют принудительную пропитку, на«пример с помощью отжимных роликов иди ультразвука.

Если используемые связующие обладают достаточной жиз­неспособностью, то после операции совмещения с армирующим наполнителем полученный материал (препрег) подвергают тепловой обработке для удаления растворителей, летучих про­дуктов и придания препрегу липкости, необходимой для даль­нейших технологических операций.

Сборка и ориентация слоев армирующего наполнителя опре­деляются геометрией детали и текстильной формой армирую­щего наполнителя. При использовании тканей, широких лент- или шпона для изготовления деталей сложной конфигурации применяют ручную выкладку слоев наполнителя^ предвари­тельно раскроенных по шаблонам, на оснастку, выполненную по форме будущего изделия.

Для ориентации армирующего наполнителя в плоских дета­лях или в деталях одинарной кривизны из препрегов в виде лент используют специальные выкладочные машины-автоматы с программным управлением, позволяющие ориентировать мо­нослои материала в заданном направлении.

Для получения требуемой ориентации волокон в деталях, имеющих форму тел вращения или близкую к ней, из композитов на основе лент, ровингов, жгутов и нитей широко применя­ется метод намотки, который в зависимости от ориентации во­локон имеет несколько разновидностей: продольно-попереч­ная, хордовая, геодезическая и т.д. Намотка осуществляется на многокоординатных намоточных станках с программным уп­равлением.