Самые популярные методы изготовления композитов

К 2024 году объем мирового рынка композитов составит около 130,83 миллиарда долларов. Основным армирующим материалом в США является стекловолокно. В 2017 году его рост составил 2,1 миллиарда долларов.

Растет спрос на прочные, долговечные и легкие материалы. Многие отрасли промышленности обращаются к композитам, чтобы найти подкрепления определенного дизайна.

Они хотят решить проблемы, с которыми сталкиваются армированные волокном полимеры. Эти арматуры являются изделиями из композитных материалов.

В промышленности существуют различные методы изготовления композитов. Ваше решение зависит от материала, конструкции и области применения композита.

Вот некоторые из самых популярных методов.

1. Лежащая рука

Укладка вручную - это самый простой метод изготовления термореактивных композитов. Процесс включает в себя наложение слоев препрега на инструмент вручную для создания стопки ламината.

После завершения укладки вам нужно нанести смолу на слой слоев. В другом варианте ручной укладки, известном как «мокрый», вам нужно покрыть каждый слой смолой, прежде чем накладывать их вместе.

2. Открытое формование

Контактное формование или открытое формование - это недорогой процесс, используемый при создании композитных материалов из стекловолокна. Перед началом изготовления форму сначала обрабатывают антиадгезивом и гелем.

Поместите формовочные материалы поверх формы либо методом распыления, либо вручную. В процессе распыления смолу и измельченные пряди следует распылять на формовочную поверхность одновременно.

Затем уплотните ламинат вручную с помощью валиков и на этом этапе добавьте любой сердцевинный материал. Последний напыляемый слой помогает разместить основные материалы между ламинатом. После этого можно дать формовке застыть.

Иногда вы можете использовать процесс укладки вручную вместе с укладкой распылением, чтобы сократить трудозатраты.

3. Способы вливания смолы

Из-за высокого спроса на композитные материалы возрастает потребность в более высоких темпах производства. Многие люди заменяют процесс укладки альтернативными методами, которые способствуют автоматизации производства.

Эти методы изготовления включают:

Трансферное формование смолы

Здесь вы должны поместить в форму сухую арматуру, а затем перекачать смесь смолы и катализатора под низким давлением.

Используемая смола имеет низкую вязкость, поэтому она может проникнуть в преформу до того, как она затвердеет. В процессе производства высококачественные детали не требуется автоклав.

Реакционное литье под давлением

Он имеет заметное отличие от литьевого формования смолы. Вместо того, чтобы вводить смолу и катализатор в виде смеси, вы вводите их двумя отдельными потоками.

Химическая реакция, которая происходит во время смешивания, затем происходит в форме, а не в дозирующей головке.

Литье с переносом смолы с помощью вакуума (VARTM)

VARTM отличается от других процессов литья под давлением, поскольку не требует использования тепла или давления. Вместо того, чтобы перекачивать смолу под давлением, VARTM втягивает ее в преформу с помощью вакуума.

Таким образом, VARTM использует недорогие инструменты, что упрощает производство значительного количества недорогих и сложных деталей.

Намотка с нитью

Существенным преимуществом метода изготовления нитей намотки является низкая материальная стоимость. Этот процесс является непрерывным и может быть полностью автоматизирован.

Наиболее важной областью применения является изготовление валов клюшек для гольфа.

Остальная часть бизнеса приходится на другие предметы, такие как цилиндрические детали, удочки и сосуды под давлением.

Пултрузия

Метод пултрузии - простой и непрерывный процесс. Здесь вы сначала пропускаете армирующее волокно через горячую ванну со смолой. Затем ему придают особую форму, поскольку он проходит через несколько направляющих.

После этого он проходит через нагретую матрицу, прежде чем принимает свою окончательную форму и застывает. Продукты, полученные пултрузией, гладкие и не нуждаются в последующей обработке.

Этот метод используется в течение десятилетий при производстве стекловолокна и полиэфирных смол.

Прокатка труб

Прокатка труб - это метод изготовления, который можно использовать для изготовления стержней и труб. Основная продукция - конические или цилиндрические трубы небольшого диаметра.

В этом процессе вы должны предварительно разрезать материал на узоры, которые помогут с архитектурой волокна. Затем их выкладывают на поверхность, где их перекатывают оправкой, чтобы уплотнить и удалить излишки материала.

Вы должны перемещать элементы выкройки через равные промежутки времени, чтобы обеспечить прочность трубы на изгиб.

Компрессионное формование

Этот метод полезен при обработке больших объемов термореактивных материалов. Это лучший вариант, если вам нужно произвести более 10 000 деталей.

Композиционные листовые материалы производятся с использованием компаунда для изготовления листов. Сначала следует нанести пасту из смолы, а сверху залить измельченным стекловолокном. Затем вы можете покрыть стекловолокно последним слоем пасты из смолы.

Автомобильная промышленность изучает возможности использования листовых формовочных смесей с углеродным армированием. Это попытка воспользоваться преимуществом соотношения прочности и жесткости угля к массе.

Литье под давлением

Это быстрый метод при низком давлении, распространенный при производстве наполненных термопластов. Процесс происходит быстро, скорость впрыска составляет от одной до пяти секунд. За час можно произвести до 2000 мелких деталей.

Автоматизированное литье под давлением BMC поднимается в рядах и захватывает некоторые рынки, занятые производителями металлических отливок и термопластов.

Важные сведения, которые следует учитывать при использовании методов изготовления композитных материалов

Композиционные материалы обладают многими желательными свойствами, которые делают их пригодными для использования в различных областях.

Перечисленные выше методы изготовления композитов помогают формировать смолы и арматуру, придавая композитному материалу желаемую форму.

При обращении с композитными материалами производители должны поддерживать безопасную рабочую среду. Им также следует решать проблемы здоровья и безопасности, используя защитное снаряжение и разрабатывая общеорганизационные политики мониторинга.

Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации об использовании композитных материалов.