Преимущества и недостатки этих двух вариантов сравниваются следующим образом:
Ручная выкладка — это процесс с использованием открытых форм, на который в настоящее время приходится 65%стекловолокноАрмированные полиэфирные композиты. Их преимущества заключаются в большой степени свободы в изменении формы пресс-формы, низкой стоимости пресс-формы, высокой адаптивности, признании рынком эксплуатационных характеристик продукта и небольших инвестициях. Поэтому они особенно подходят для небольших компаний, а также для морской и аэрокосмической промышленности, где они, как правило, представляют собой крупногабаритную деталь. Однако этот процесс также сопряжен с рядом проблем. Превышение допустимых выбросов летучих органических соединений (ЛОС) оказывает серьёзное влияние на здоровье операторов, легко потерять персонал, существует множество ограничений на допустимые материалы, низкие эксплуатационные характеристики продукта, а смола расходуется в больших количествах, особенно в случае с продуктом. Качество нестабильно. Долястекловолокно и смола, толщина деталей, производительность слоя и однородность слоя - все это зависит от оператора, и от оператора требуется лучшая технология, опыт и качество.СмолаСодержание летучих органических соединений (ЛОС) в продуктах ручной формовки обычно составляет около 50–70%. Выбросы ЛОС при открытии пресс-формы превышают 500 ppm, а улетучивание стирола достигает 35–45% от используемого количества. Нормативы разных стран составляют 50–100 ppm. В настоящее время большинство зарубежных стран используют циклопентадиен (DCPD) или другие смолы с низким выделением стирола, но достойной замены стиролу в качестве мономера не существует.
Стекловолоконный мат процесс ручной выкладки
Вакуумная смолаПроцесс внедрения – это малозатратный производственный процесс, разработанный за последние 20 лет и особенно подходящий для производства крупносерийной продукции. Его преимущества заключаются в следующем:
(1) Продукт обладает превосходной производительностью и высокой урожайностью.В том же случаестекловолокноПрочность, жёсткость и другие физические свойства компонентов, полученных методом вакуумной выкладки, могут быть улучшены более чем на 30–50% по сравнению с компонентами, полученными методом ручной выкладки (таблица 1). После стабилизации процесса выход готовой продукции может приближаться к 100%.
Таблица 1Сравнение характеристик типичного полиэстерастекловолокно
Армирующий материал | Некрученый ровинг | Двуосная ткань | Некрученый ровинг | Двуосная ткань |
Формование | Укладка рук | Укладка рук | Вакуумная диффузия смолы | Вакуумная диффузия смолы |
Содержание стекловолокна | 45 | 50 | 60 | 65 |
Прочность на растяжение (МПа) | 273.2 | 389 | 383,5 | 480 |
Модуль упругости при растяжении (ГПа) | 13.5 | 18.5 | 17.9 | 21.9 |
Прочность на сжатие (МПа) | 200.4 | 247 | 215.2 | 258 |
Модуль сжатия (ГПа) | 13.4 | 21.3 | 15.6 | 23.6 |
Прочность на изгиб (МПа) | 230.3 | 321 | 325.7 | 385 |
Модуль упругости при изгибе (ГПа) | 13.4 | 17 | 16.1 | 18.5 |
Прочность на межслойный сдвиг (МПа) | 20 | 30.7 | 35 | 37.8 |
Прочность на продольный и поперечный сдвиг (МПа) | 48.88 | 52.17 |
|
|
Модуль продольного и поперечного сдвига (ГПа) | 1.62 | 1.84 |
|
|
(2) Качество продукции стабильно, повторяемость хорошая.Качество продукции меньше зависит от оператора, и обеспечивается высокая степень однородности, независимо от того, используется ли один и тот же компонент или разные компоненты. Волокна в изделии закладываются в форму в соответствии с заданным количеством до впрыска смолы, а соотношение смолы в компонентах относительно постоянно, обычно 30–45%, поэтому однородность и повторяемость характеристик изделия выше, чем у изделий, изготовленных методом ручной выкладки. Больше и меньше дефектов.
(3) Улучшены противоусталостные характеристики, что позволяет снизить вес конструкции.Благодаря высокому содержанию волокон, низкой пористости и высоким эксплуатационным характеристикам, особенно повышению межслойной прочности, значительно повышается усталостная стойкость изделия. При одинаковых требованиях к прочности или жёсткости изделия, изготовленные методом вакуумной индукции, могут снизить вес конструкции.
(4) Экологически чистый.Процесс вакуумной инфузии смолы представляет собой процесс с использованием закрытой формы, при котором летучие органические вещества и токсичные загрязнители воздуха удерживаются в вакуумном мешке. При продувке вакуумного насоса (фильтрации) и открытии контейнера со смолой присутствуют лишь следовые количества летучих веществ. Выбросы ЛОС не превышают предельно допустимых 5 ppm. Это также значительно улучшает условия труда операторов, стабилизирует рабочую силу и расширяет ассортимент доступных материалов.
(5) Целостность продукта хорошая.Процесс вакуумного введения смолы позволяет одновременно формировать ребра жесткости, сэндвич-структуры и другие вставки, что повышает целостность изделия, что позволяет изготавливать крупногабаритные изделия, такие как кожухи вентиляторов, корпуса судов и надстройки.
(6) Сократить использование сырья и рабочей силы.При одинаковой выкладке количество смолы сокращается на 30%. Меньше отходов, потери смолы составляют менее 5%. Высокая производительность труда, экономия более 50% по сравнению с ручной выкладкой. Особенно при формовании крупногабаритных и сложных геометрических форм многослойных и армированных структурных деталей экономия материалов и труда еще более значительна. Например, при производстве вертикальных рулей в авиационной промышленности сокращение количества крепежных деталей на 365% снижает стоимость на 75% по сравнению с традиционным методом, при этом вес изделия остается неизменным, а эксплуатационные характеристики улучшаются.
(7) Точность продукта хорошая.Точность размеров (толщина) изделий, изготовленных методом вакуумного нанесения смолы, выше, чем у изделий, изготовленных методом ручной выкладки. При одинаковой выкладке толщина изделий, изготовленных методом обычной вакуумной диффузии смолы, составляет 2/3 от толщины изделий, изготовленных методом ручной выкладки. Отклонение толщины изделий составляет около ±10%, в то время как при ручной выкладке оно обычно составляет ±20%. Ровность поверхности изделий выше, чем у изделий, изготовленных методом ручной выкладки. Внутренняя стенка колпака изделия, изготовленного методом вакуумного нанесения смолы, гладкая, а на поверхности естественным образом образуется богатый смолой слой, не требующий дополнительного верхнего слоя. Сокращение трудозатрат и расхода материалов на шлифовку и покраску.
Конечно, существующий процесс вакуумной заливки смолы имеет и определенные недостатки:
(1) Процесс подготовки занимает больше времени и является более сложным.Требуются правильная выкладка, размещение отводящих сред, отводящих трубок, эффективная вакуумная герметизация и т. д. Поэтому для изделий небольшого размера процесс занимает больше времени, чем при ручной выкладке.
(2) Стоимость производства выше, и образуется больше отходов.Вспомогательные материалы, такие как вакуумная плёнка, отводящий материал, разделительная ткань и отводящая трубка, являются одноразовыми и в настоящее время многие из них импортируются, поэтому себестоимость производства выше, чем при ручной выкладке. Но чем больше изделие, тем меньше разница. С локализацией производства вспомогательных материалов эта разница в стоимости становится всё меньше. Текущие исследования вспомогательных материалов, которые можно использовать многократно, являются одним из направлений развития этого процесса.
(3) Перерабатывающая промышленность имеет определенные риски.Особенно это касается крупных и сложных структурных изделий, где после неудачной инфузии смолы изделие легко поддается утилизации.
Поэтому для обеспечения успеха процесса необходимы более тщательные предварительные исследования, строгий контроль процесса и эффективные корректирующие меры.
Продукция нашей компании:
Стекловолоконный ровинг, стекловолокнотканый ровинг, стекловолоконные маты, сетка из стекловолокна,ненасыщенная полиэфирная смола, винилэфирная смола, эпоксидная смола, смола для гелькоута, вспомогательные материалы для FRP, углеродное волокно и другое сырье для FRP.
Связаться с нами
Номер телефона:+8615823184699
Электронная почта:marketing@frp-cqdj.com
Сайт: www.frp-cqdj.com
Время публикации: 20 октября 2022 г.